Revista Brasileira de Geociências 25(1):3-19, março de 1995 EPISÓDIOS INTRUSIVOS NO ARCO DE PONTA GROSSA, DETERMINADOS ATRAVÉS DE UM ESTUDO PALEOMAGNÉTICO MARIA IRENE BARTOLOMEU RAPOSO ABSTRACT INTRUSIVE EPISODES IN THE PONTA GROSSA ARCH, DETERMINED B Y A PALEO- MAGNETIC STUDY. This work presents paleomagnetic data on the mafic dyke swarm associated with the tectonic structure known as the Ponta Grossa Arch. It is generally accepted that the dykes were emplaced when this structure were already well developed, during the Lower Cretaceous. The existing faults and fractures were then filled with magmatic material, mainly of basic composition giving rise to the so called Ponta Grossa Swarm. For the paleomagnetic analyses, 127 dykes were sampled which are widely distributed in the whole area of the Ponta Grossa Arch. These dykes cut the Paraná Basin sediments, mainly Paleozoic in age, as well as the crystalline basement. About 400 hand-samples and cylinders were collected and oriented by both magnetic and sun compasses. The magnetic stability was investigated by both thermal and alternate magnetic field demagnetization methods. The characteristic remanent magnetization of each sample was identified through Zijderveld diagrams. Normally 3 specimens from each sample were submitted to the proper fields or temperatures. The mean magnetization direction of each dyke was calculated by averaging the data from the corresponding specimens. Statistic parameters associated to the means were calculated by Fisher's statistics (1953). Paleomagnetic directions recorded within each of the areas where the dykes are concentrated: Fartura, Sapopema, Telêmaco Borba, Curitiba and Guapiara, show significant differences suggesting that the dykes were emplaced in different intrusive phases. A statistical comparison of the magmatic phases from different areas indicate that frequently not all the areas were active at the same time. It is suggested that the Ponta Grossa Arch was affected by nine main intrusive episodes, from which five took place during a normal polarity geomagnetic interval, three took place a during reversed interval and one occurred when the geomagnetic field presented anomalous directions. This latter episode was only recorded in Guapiara and Fartura. In general each episode affected two or more areas. However, one of the normal field episodes was identified only in Fartura and one of the reversed field episodes affected only Curitiba. Keywords: Mafic dikes, Ponta Grossa Arch, Paleomagnetism. RESUMO Foi realizado estudo paleomagnético do enxame de diques associado à estrutura tectônica de soerguimento conhecida como Arco de Ponta Grossa. Acredita-se que os diques foram colocados quando essa estrutura encontrava-se no seu ponto máximo de evolução ocorrido no Cretáceo Inferior, quando originaram-se inúmeras falhas e fraturas que foram preenchidas por material magmático, essencialmente, básico. Desse modo, o enxame de diques ficou conhecido como enxame de diques do Arco de Ponta Grossa. Foram analisados 127 corpos intrusivos amplamente distribuídos por toda a área ocupada pelo Arco de Ponta Grossa, que cortam tanto os sedimentos, principalmente Paleozóicos, da Bacia do Paraná como as rochas do embasamento cristalino. Um total de cerca de 400 amostras de mão e cilindros, orientados com auxílio de bússolas magnética e solar, foram coletados e analisados. Estudou-se a estabilidade magnética das amostras através de desmagnetizações térmica e por campos magnéticos alternados. Procurou-se identificar a magnetização remanescente característica das amos- tras com auxílio do diagrama de Zijderveld e submeteu-se, pelo menos, 2 ou 3 espécimens da mesma amostra a campos ou temperaturas selecionadas. A direção média de magnetização de cada dique foi calculada através da média das direções dos espécimens correspondentes. Os parâmetros estatísticos foram obtidos através de Fisher (1953). Analisou-se individualmente os grupos de direções de magnetização relativos aos diques afiorantes nas áreas de concentração: Fartura, Sapopema, Telêmaco Borba, Curitiba e Guapiara. Os dados mostraram que há diferenças significativas nas direções paleomagnéticas dos diques pertencentes a uma mesma área, sugerindo que estes corpos foram colocados em fases ou episódios intrusivos distintos. Através de uma comparação estatística entre as fases intrusivas das diversas áreas, verificou-se que nem sempre essas áreas estiveram, ativas simultanea- mente. Desse modo, sugere-se que o Arco de Ponta Grossa foi afetado por nove episódios intrusivos principais, dos quais cinco ocorreram durante um período de campo geomagnético normal, três durante um período de campo geomagnético reverso e um durante um campo de transição. Este último só foi registrado em Guapiara e Fartura. De modo geral, cada episódio encontra correspondente em duas ou mais áreas. Entretanto, um dos episódios de campo geomagnético normal foi identificado somente em Fartura e outro, de campo geomagnético reverso, somente em Curitiba. Palavras-chaves: Diques máficos, Arco de Ponta Grossa, Paleomagnetismo. INTRODUÇÃO No Brasil ocorrem inúmeros enxames de Fanerozóicos já documentados no Brasil (Oliveira & Mon- diques máficos tanto Pré-Cambrianos como Fanerozóicos. tes 1984). Parece consenso geral que este enxame está asso- No entanto, ao contrário de outras regiões do mundo, os ciado ao desenvolvimento da estrutura tectônica de enxames Fanerozóicos são mais abundantes (Oliveira & arqueamento conhecida como Arco de Ponta Grossa. Deste Montes 1984); entre eles destacam-se os de idade Mesozóica modo, o enxame de diques ficou conhecido como enxame por apresentarem maior densidade de diques, sendo que de diques máficos do Arco de Ponta Grossa. estes possuem grande extensão, além de estarem relaciona- Durante o Cretáceo Inferior ocorreu um intenso vul- dos com a ruptura dos continentes Sul-Americano e Africa- canismo que preencheu grande parte da Bacia do Paraná e no (Sial et al. 1987). estabeleceram-se, então, os enxames de diques expostos nas Entre os enxames de diques máficos Mesozóicos aquele bordas da Bacia, entre eles o enxame associado ao Arco de que ocorre inserido quase que totalmente no Estado do Ponta Grossa. Este enxame é particularmente importante Paraná, representa o mais expressivo enxame de diques porque seus diques apresentam-se muito espessos com gran- Instituto Astronômico e Geofísico- Universidade de São Paulo. Av. Miguel Stefano 1400, Caixa Postal 9.638, CEP: 01065-970, Água Funda, São Paulo SP, Brasil. Fax: (11) 276 3848; fone (011) 577 8599; e-mail [email protected]. 4 Revista Brasileira de Geociências, Volume 25, 1995 d ês extensões e direção preferencial NW. Este fato induziu a Resultados paleomagnéticos preliminares de alguns dos um relacionamento genético direto entre os diques e as diques incluídos neste trabalho, foram apresentados por rochas vulcânicas pertencentes à Formação Serra Geral da Raposo & Ernesto (1989) e revelaram-se discordantes da- Bacia do Paraná. Entretanto estudos geoquímicos efetuados queles apresentados por Ernesto et al. (1990). Isto levou as por Piccirillo et al. (1988, 1989, 1990) e Pinese (1989) autoras a concluirem que poderia haver dentro do Arco, mostraram que os diques são geoquimicamente semelhantes áreas onde os diques apresentassem diferentes idades de somente às rochas vulcânicas da Região Norte da Bacia do magnetização, uma vez que parte dos dados referia-se a Paraná (isto é, ao norte do lineamento do Rio Piquiri, diques aflorantes na área do Pré-Cambriano (Ernesto et al., Fig.l). Estudos paleomagnéticos realizados por Ernesto et 1990) e os demais (Raposo & Ernesto, 1989), a diques que al. (1990) e Raposo & Ernesto (1989), em seqüências de cortam os sedimentos Paleozóicos. Como será visto no derrames da Formação Serra Geral e nas rochas intrusivas decorrer deste trabalho, esta hipótese não pode ser descarta- do Arco de Ponta Grossa, mostraram que os diques são mais da embora a totalidade dos dados, não aponte para diferen- jovens que as rochas vulcânicas da Bacia do Paraná. ças significativas de idades. Este trabalho apresenta um estudo paleomagnético por- menorizado do enxame de diques do Arco de Ponta Grossa, ASPECTOS GEOLÓGICOS DO ARCO DE PONTA o qual torna-se essencial ao conhecimento dos episódios GROSSA E DO ENXAME DE DIQUES AS intrusivos ocorridos no Arco. Neste caso o método paleo- SOCIADO Arco de Ponta Grossa O Arco de magnético é particularmente importante pois, é capaz de Ponta Grossa é uma megaestrutura de soerguimento cujo detectar mudanças significativas do campo magnético ter- eixo orienta-se a N W com mergulho para o interior da Bacia restre chamadas de variação secular, além das inversões de do Paraná. Localiza-se na borda sudeste do território brasi- polaridade, o que permite relacioná-las com tempos diferen- leiro e é bem visível nos mapas geológicos pela reentrância tes de colocação dos corpos os quais não são detectados por da borda oriental da Bacia do Paraná (Fig. 1). métodos radiométricos tais como K-Ar e Rb-Sr. Almeida (1983) e Ferreira (1982) admitiram que a área Foram estudados paleomagneticamente 127 corpos intru- crustal onde situa-se o Arco de Ponta Grossa apresentava sivos amplamente distribuídos pelo Arco de Ponta Grossa tendência ao soerguimento desde o Devoniano. Essa estru- tendo por objetivo estudar detalhadamente a atividade in- tura configurou-se como área positiva no Permiano e trusiva ocorrida no Arco, além de contribuir para uma me- condicionou a deposição dos sedimentos na Bacia do lhor compreensão do evento tectono-magmático ocorrido Paraná, subdividindo-a em duas sub-bacias denominadas de no sul do Brasil durante o Cretáceo. São Paulo e Santa Catarina. Entretanto durante o Triássico- Figura 1 - Mapa geológico generalizado da Bacia do Paraná, destacando o Arco de Ponta Grossa, 1 - embasamento cristalino; 2 - sedimentos pré-vulcânicos (principalmente Paleozóicos); 3 - derrames básicos-intermediários da Formação Serra Geral; 4 - derrames ácidos tipo Palmas da Formação Serra Geral; 5 - derrames ácidos tipo Chapecó da Formação Serra Geral; 6 - sedimentos pós-vulcânicos (principalmente Cretáceo Superior); 7 - estrutura tipo arco; 8 - lineamentos tectônicos e/ou magnéticos Figure l - Generalized geological map of the Paraná Basin showing the Ponta Grossa Arch. 1 - crystalline basement; 2 - prevolcanic sediments; 3 - basic to intermediate flood volcanics from Serra Geral Formation; 4 - acid lava flows (Palmas type); 5 - acid lava flows (Chapecó type); 6 - postvolcanic sediment (mainly upper Cretaceous); 7 - arch-type structure; 8 - tectonic and/or magnetic lineaments Revista Brasileira de Ceociências, Volume 25, 1995 5 J urássico o soerguimento tornou-se mais pronunciado sepa- Primeiro Planalto do Paraná (região central do Arco) e rando mais nitidamente as duas sub-bacias onde foram acu- verificaram a ocorrência de diques paralelos orientados a mulados os sedimentos continentais das Formações Piram- NW-SE, com espessuras variáveis de 20 a 50 m, podendo bóia, na sub-bacia de São Paulo, e Rosário do Sul, na sub- atingir localmente 600 m e confinados numa faixa de 70 km bacia de Santa Catarina. Porém, somente entre o Jurássico e de largura que se estendia desde o vale do rio Ivaí até o o Cretáceo Inferior é que as feições do Arco de Ponta Grossa litoral paranaense. A frequência de diques era em torno de mais se realçaram e adquiriram a configuração que hoje 1,5 dique/km e, às vezes, 4 diques/km. apresentam (Almeida, 1986). Fúlfaro & Suguio (1967) estudaram três áreas de ocorrên- Asmus (1981) concluiu que o Arco de Ponta Grossa não cia de diques: 1) Rodovia do Café (do km 160 até a Serra do existia até o final do Permiano, admitiu a hipótese de que o Cadeado - região Central do Arco), onde observaram diques soerguimento crustal do Arco tenha ocorrido no Triássico e direcionados segundo dois sistemas N40-45W e N25E, com tenha sido responsável pelo aparecimento de duas sub- espessuras de 52 m até 950 m (média 200 m) e extensões de bacias na porção sudeste da Bacia do Paraná, uma ao norte até 4 km; 2) Rodovia Piraju-Fartura, próximo a Fartura do Arco, onde acumularam-se os sedimentos da Formação (região norte do Arco); nesta região foram encontrados 5 Pirambóia, e outra ao sul do Arco onde depositaram-se os diques de direções N40-45W com espessuras compreendi- sedimentos da Formação Rosário do Sul. das entre 60-100 m (média 80 m) em 7 km da rodovia; os Embora em termos de idade, o início do soerguimento do autores sugerem que os diques são os possíveis condutos Arco de Ponta Grossa seja motivo de controvérsias, parece alimentadores das rochas vulcânicas da Formação Serra consenso geral que o clímax desse soerguimento tenha ocorri- Geral, uma vez que eles se colocam sob os derrames; do no Jurássico-Cretáceo Inferior, juntamente com o evento 3) Rodovia Tambaú-Santa Rosa do Viterbo, onde ocorrem tectono-magmático da reativação Wealdeniana definida por diques orientados predominatemente a N60-70E e secunda- Almeida (1967), que foi responsável pelo vulcanismo da riamente a N40-45W e com espessura média de 200 m. Bacia do Paraná e das Bacias costeiras de Santos e Campos Os autores citados concluíram, de modo geral, que os (Almeida, 1983; Asmus & Porto, 1980). Nesse intervalo diques formam sistemas paralelos e orientados preferencial- desenvolveram-se no Arco grandes fraturas e falhas de mente a NW, embora a direção NE também esteja presente, distensão paralelas ao seu eixo (NW) e, portanto, transversais ocasionando sistemas secundários de direções perpen- às estruturas do embasamento e que propiciaram as intrusões diculares nas regiões do Paraná e Sul do Estado de São básicas e alcalinas (Almeida, 1986). Uma provável estensão Paulo. Entretanto a situação é exatamente inversa na área desse evento originou o enxame de diques que aflora desde o situada ao norte do Estado de São Paulo, onde a direção NE litoral norte paulista até o Estado do Rio de Janeiro e o é predominante. Fúlfaro & Suguio foram contrários às enxame de Florianópolis (SC). Associadas, ainda, ao magma- afirmações de Bigarella e Salamuni (1967; in Fúlfaro & tismo básico, ocorreram inúmeras intrusões alcalinas. Suguio, 1967) de que sistemas paralelos com direções NE Através da interpretação das anomalias magnéticas obti- eram insignificantes, ao menos, para o flanco norte da das por levantamentos aeromagnéticos da porção centro- Bacia do Paraná, assim como também não era verdadeiro oriental da Bacia do Paraná e, portanto, pequenas porções que as concentrações de diques diminuíam a distâncias da área ocupada pelo Arco de Ponta Grossa, Ferreira et al. maiores da área da cidade de Ponta Grossa. (1981) e Ferreira (1982) comprovaram a existência dos Embora os estudos iniciais sobre os diques tenham sido falhamentos no Arco de Ponta Grossa, já referidos por baseados em dados de campo, os mesmos não foram efetua- Vieira (1973) e Algarte (1972), batizando-os de Alinha- dos em todas as áreas de ocorrência dos diques. Atualmente mento de Guapiara, Alinhamento São Jerônimo-Curiúva e o método aeromagnético está sendo bastante aplicado no Alinhamento do Rio Alonzo. mapeamento de diques, além da metodologia tradicional de Os dados aeromagnéticos permitiram a Ferreira (1982) sensoriamento remoto. definir o Alinhamento do Rio Piquiri, além de definir a Ferreira (1982) comparou as anomalias aeromagnéticas geometria do Arco, estabelecer seus limites e dividi-lo em dos levantamentos efetuados na Bacia do Paraná, os quais três grandes regiões. Cabe ressaltar que em muitos locais os cobrem pequenas porções do Arco de Ponta Grossa, com alinhamentos aeromagnéticos foram inferidos, através de mapas geológicos existentes, onde geralmente os diques são estudos de sensoriamento remoto, devido à ausência de assinalados com auxílio de fotos aéreas e imagens de satéli- aerolevantamentos. te, e concluiu que as anomalias representavam diques. No De acordo com Ferreira (1982) o limite norte do Arco de entanto, quando as anomalias não encontravam correspon- Ponta Grossa é marcado pelo Alinhamento de Guapiara, que dência com os mapas geológicos, o autor inferiu diques não passa próximo à cidade de Fartura, estende-se desde Iguape aflorantes. Os mapas aeromagnéticos apresentam anomalias (leste) até o Rio Paraná (oeste), apresenta 600 km de exten- com direções predominantes NW, inúmeras com direção NE são e larguras variáveis de 20 a 100 km. A região norte do e poucas E-W. Ferreira (1982) considerou menos expressi- Arco está compreendida entre os Alinhamentos de Guapiara vas as anomalias NE e E-W e associou somente aquelas com e São Jerônimo-Curiúva (Fig. 1). direções NW a diques. Entretanto cabe ressaltar que a dire- A região central é definida pelos Alinhamentos São ção NE representa a orientação principal do sistema de Jerônimo-Curiúva e do Rio Alonzo, caracteriza-se por in- fraturas do embasamento cristalino e também ocorre na tenso fraturamento e falhamentos de pequeno rejeito. O Bacia do Paraná (Soares et al. 1982; Zalán et al 1988). limite sul do Arco é caracterizado pelo Alinhamento do Rio Portanto, as anomalias NE e E-W poderiam igualmente Piquiri que é orientado a N60-65W, com extensão de 115 representar diques. km e largura máxima de 20 km. A região sul é limitada Dessa maneira os diques do Arco de Ponta Grossa têm pelos Alinhamentos do Rio Alonzo e do Rio Piquiri. sido considerados quase que exclusivamente com direção Segundo esses limites o Arco de Ponta Grossa (Fig. 1) NW. Um mapa de ocorrência desses diques, com controle situa-se quase que totalmente no Estado do Paraná, restando rígido de campo, parece não existir. Os mapeamentos geoló- pequenas parcelas nos Estados de São Paulo e Santa gicos efetuados em diversas áreas do Arco não dão muita Catarina e ocupa uma área aproximada de 134.000 km2. importância para o posicionamento real dos diques, uma vez que eles podem ser marcados através de anomalias Enxame de Diques Estudos pioneiros sobre os di- aeromagnéticas, imagens de satélite ou ainda uma combina- ques parecem ser os de Marini et al. (1967) e Fúlfaro & ção de ambas as metodologias. Assim, os mapas geológicos Suguio (1967). Os primeiros pesquisadores estudaram o do Arco de Ponta Grossa, no tocante aos diques, são errône- 6 Revista Brasileira de Ceociências, Volume 25,1995 o s pois, mostram uma quantidade muito grande de diques gnaisses do complexo Serra Negra, as Formações Itaiacoca que não foram encontrados no campo. Estes mapas deve- e Votuverava do Grupo Açungui e as Formações Água Clara riam ser reanalisados tendo em vista que Ussami et al. e Perau do Grupo Setuva (Mineropar, 1989). Orientam-se (1991) mostraram através de um estudo integrado de aero- predominantemente a NW, entretanto, as direções NE, N-S magnetometria, magnetometria terrestre e magnetismo de e E-W também foram encontradas. Apresentam espessuras rocha que nem sempre as anomalias magnéticas existentes médias de 50 m, com intervalo de poucos centímetros até nos mapas aeromagnéticos nas escalas convencionais (por 150 m (Tabela 1). exemplo, 1:1000.000) correspondem a diques. Na área de Guapiara os diques apresentam, como As medidas, quer da direção estrutural quer da espessura encaixantes, as rochas do embasamento cristalino, princi- dos diques, são algumas vezes difíceis de serem efetuadas palmente os granitos sintectônicos da fácies Cantareira e o em campo, devido à ausência dos contatos desses corpos Grupo Açungui (IPT, 1981). Orientam-se segundo direções com as encaixantes ou a não continuidade do corpo mesmo NW e NE. Suas espessuras são de difícil determinação que os contatos existam. No entanto, mesmo com esta devido ao alto grau de intemperismo, podendo variar de dificuldade foi possível obter, com certa confiança, algumas dezenas a centenas de metros (Tabela 1). medidas de direções tanto para NW como para NE concor- Em geral não se observa grandes variações tanto de dantes, portanto, com Fúlfaro & Suguio (1967) (Tabelai). espessura como de granulação entre os diques que cortam as Resultados obtidos por Raposo & Ernesto (1991) com a rochas do embasamento cristalino e os sedimentos da Bacia aplicação da técnica de anisotropia de suscetibilidade mag- do Paraná. Entretanto, na área de Sapopema (Tabela 1), nética, permitiram definir melhor as direções dos diques. encontram-se diques ligeiramente mais espessos e de granu- Os diques, na realidade, não são uniformemente distri- lação mais grosseira. Este fato pode indicar que o embasa- buídos por toda região ocupada pelo Arco de Ponta Grossa, mento cristalino já estava exposto quando ocorreu a mas encontram-se concentrados sobretudo nas áreas aqui atividade intrusiva. designadas de Fartura (SP) e Guapiara (SP) (porções NE e Os diques são representados, predominantemente, por SE, repectivamente, do Arco entre os alinhamentos aero- andesi-basaltos constituídos essencialmente de plagioclá- magnéticos de São Jerônimo-Curiúva e Guapiara, próximo a sios, piroxênios (augita e pigeonita), óxidos de Fe e Ti este último, (Fig. 1); Sapopema (PR), Telêmaco Borba (PR) principalmente titanomagnetitas e, subordinadamente, piri- e Curitiba (PR) (porções centro - as duas primeiras - e SE, ta e calcopirita. Porém nas áreas de Fartura (l dique) e do Arco entre os alinhamentos de São Jerônimo-Curiúva e Curitiba (3 diques), ocorrem diques riodacíticos compostos do Rio Alonzo, (Fig. 1), sendo escassas as ocorrências ao sul por plagioclásios, piroxênios (augita e pigeonita), feldspato do alinhamento do Rio Alonzo. Na Tabela l são apresenta- alcalino, titanomagnetitas, apatita e quartzo. Estes diques das as coordenadas geográficas, as espessuras (larguras), as apresentam composição química (Benini, 1992) semelhante direções estruturais medidas em campo e o número de às rochas vulcânicas do tipo Chapecó, definido por Bellieni amostras coletadas, para todos os corpos estudados, e a et al. (1984), da Formação Serra Geral. localização encontra-se na Figura 2. Pinese (1989) e Piccirillo et al. (1990) mostram, de modo De modo geral os diques são subverticais a verticais e geral, que os diques possuem valores de TiO baixo (< 2%), 2 cortam tanto os sedimentos, principalmente Paleozóicos, da intermediário (2-3%) e alto (>3%) e apresentam composi- Bacia do Paraná como as rochas Pré-Cambrianas do embasa- ção química similar às rochas vulcânicas da Região Norte mento cristalino na porção mais oriental do Arco (Fig. l e 2). da Bacia do Paraná (ao norte do alinhamento do Rio Piquiri, Na área de Fartura os corpos intrusivos são predominan- Fig.l, Bellieni et«/., 1984). Razões isotópicas de Sr^/Sr86 e temente diques, embora existam alguns na forma de sills de 143Nd/144Nd, apresentadas por esses mesmos autores, como apontado por Fúlfaro & Suguio (1974). Os sills são também são semelhantes àquelas das rochas vulcânicas, por vezes difíceis de serem identificados devido aos proces- particularmente, os diques básicos da área de Fartura e as sos erosivos ocorridos na região, além da proximidade dos vulcânicas adjacentes. Os diques ácidos apresentam valores derrames da Formação Serra Geral. Os corpos intrusivos de razões isotópicas mais baixos do que as vulcânicas ácidas alojam-se nos sedimentos do Grupo Itararé e nas Formações da área de Fartura indicando, assim, que os diques são Rio Bonito, Palermo, Tatui, Rio do Rasto, Irati, Corumbataí, poucos ou não contaminados. Pirambóia e Botucatu (Fúlfaro & Suguio, 1974; IPT, 1981). Estudos geoquímicos realizados nas mesmas amostras Em determinados locais, os diques cortam as rochas vulcâ- analisadas no presente trabalho (Benini, 1992), indicam nicas ácidas e básicas da Formação Serra Geral. Apresen- diferenças geoquímicas entre as cinco áreas (onde os diques tam-se orientados preferencialmente a NW, embora orienta- acham-se concentrados) que, embora não muito acentuadas, ções a NE e N-S também tenham sido encontradas (Tabela são significativas. Sob esse aspecto os diques das áreas de 1); suas espessuras são variáveis desde poucos centímetros Fartura e Guapiara são semelhantes e apresentam-se mais até uma centena de metros, média de 50 m, Tabela 1). evoluídos em relação às demais áreas. Os diques de Curitiba Na área de Sapopema os diques cortam os sedimentos das apresentam valores mais elevados de MgO (>6%) e são os Formações Furnas, Ponta Grossa, Rio Bonito* Palermo, mais primitivos do Arco de Ponta Grossa. Os diques das Irati e Teresina, além do Grupo Itararé (Mineropar, 1989). áreas de Sapopema e Telêmaco Borba são semelhantes entre Orientam-se preferencialmente a NW, porém, direções a NE si e ocupam uma posição intermediária entre aqueles das e N-S também foram econtradas. Nesta área os diques são áreas de Fartura-Guapiara e Curitiba. ligeiramente mais espessos em relação às demais áreas e Em termos de idade, os diques apresentam um valor apresentam uma espessura média de 90 m , atingindo até médio de 132 ±10 Ma, obtido com o método radiométrico 500 m (ponto 29, Tabela 1). K-Ar, com intervalo de 114-144 Ma (Pinese, 1989). Este Em Telêmaco Borba os diques alojam-se principalmente valor é concordante com a idade atribuída à fase de maior nos sedimentos do Grupo Itararé e das Formações Ponta atividade vulcânica da Bacia do Paraná, que corresponde a Grossa e Furnas (Mineropar, 1989). Orientam-se quase na 130-135 Ma, sendo o intervalo de 112-155 Ma para todo o mesma proporção a NW (13 diques) e a NE (10 diques), vulcanismo da Bacia (Rocha Campos et al. 1988). apresentam espessuras variáveis entre 20 a 150 m, com Entretanto as idades das rochas vulcânicas da Bacia do média em torno de 50 m (Tabela 1). Paraná foram obtidas pelos métodos K-Ar e Rb-Sr. Desse Os diques da área de Curitiba cortam as rochas do Pré- modo, o amplo intervalo de tempo dado para todo o vulca- Cambriano, principalmente os granitos alcalinos fácies Gra- nismo da Bacia, parece não ser verdadeiro pois, é conflitante ciosa, Anhangava, Marumby e Serra da Igreja, xisto e com os dados de Ernesto et al. (1990) e Renne et al (1992). Revista Brasileira de Geociências, Volume 25,1995 7 Tabela 1 - Coordenadas geográficas, espessuras (larguras) e direção estrutural dos 127 diques estudados. N corresponde ao número de amostras coletadas Table l - Geographic coordinates, thickness (width) and strike of the 127 sudied dikes. N corresponds to number of the collected samples 00 Figura 2-Mapa de localização dos diques estudados, destacando as áreas estabelecidas neste trabalho, 1-Alinhamento de Guapiara, 2-Alinhamento São Jerônimo- Curíuva,3-Alinhamento do Rio Alonzo e 4-Alinhamento do Rio Piquiri Figure 2 - Localization map of the studied dikes. The areas detached were established in this paper. 1-Guapiara lineament, 2-São Jerônimo -Curiuva lineament, 3-Rio Alonzo lineament and 4-Rio Piquiri lineament Revista Brasileira de Geociências, Volume 25, 1995 9 E stes autores através de estudos, respectivamente, paleo- magnética realizadas, no final de cada etapa de desmag- magnéticos e geocronológicos (método Ar-Ar) de seqüên- netização, através de um medidor Bison, do tipo ponte e do cias de lavas da Região Sul da Bacia do Paraná (sul do equipamento SI-1 da Sapphire Instruments. Em nenhum lineamento do Rio Uruguai, Fig. 1), concluíram que o caso verificou-se alteração significativa da suscetibilidade. empilhamento das lavas foi extremamente rápido. Os dados De modo geral, a maioria das amostras estudadas mos- Ar-Ar obtidos revelaram uma idade de 133 ± l Ma para o trou alta estabilidade magnética quando submetidas aos dois vulcanismo na parte Sul da Bacia e um intervalo de duração processos de desmagnetização o que sugere que os minerais de l Ma. magnéticos presentes nas amostras são capazes de reter a magnetização primária. Selecionou-se, através do diagrama PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Amostragem de Zijderveld (1967) campos magnéticos entre 15 a 35 mT As amostras analisadas foram coletadas em afloramentos ao ou temperaturas de 200 a 450°C para desmagnetizar pelo longo de rodovias existentes. Coletou-se um total de 400 menos outros 2 ou 3 espécimens de uma mesma amostra. amostras orientadas (blocos de mão e cilindros) que corres- Esses campos ou temperaturas foram suficientes para eliminar pondem a 127 corpos intrusivos amplamente distribuídos no magnetizações secundárias viscosas que afetam os grãos mag- Arco de Ponta Grossa (Fig. 2). néticos de baixa coercitividade. Desse modo isolou-se a Para a orientação das amostras utilizou-se bússola mag- magnetização característica de cada espécimen. Uma descrição nética e, sempre que possível, bússola solar. Procurou-se mais detalhada sobre o comportamento magnético das amos- coletar amostras distribuídas em toda a largura do corpo tras estudadas pode ser encontrada em Raposo (1992). intrusivo, isto é, de contato a contato. Desse modo o número Cerca de 7% das amostras (total de 29) foram despreza- de amostras coletadas por sítio (dique) foi variável. das porque não foi possível isolar nenhuma componente de Procurou-se coletar no mínimo 3 amostras para cada um magnetização. deles (Tabela 1). No entanto, para corpos muito espessos e sempre que as condições do afloramento permitiam a Mineralogia Magnética Investigou-se a mineralogia amostragem foi mais densa. Esse procedimento teve por magnética das rochas, com o intuito de verificar quais são os objetivo detectar possíveis variações na direção de minerais magnéticos responsáveis pela magnetização rema- magnetização em corpos muito espessos. Estas variações nescente dos diques e, consequentemente, avaliar se esta podem estar relacionadas com o tempo de resfriamento do magnetização é primária ou secundária. corpo, que pode ser suficientemente longo para que sejam Inicialmente fez-se um estudo em seções polidas com registradas variações geomagnéticas importantes. auxílio de microscópio polarizante com luz refletida. Identi- Procurou-se amostrar o maior número possível de di- ficou-se os minerais; ilmenitas, titanomagnetitas (série ques, entretanto, nem todos puderam ser amostrados devido ulvoespinélio-magnetita ) que são mais abundantes e, pe- ss ao alto grau de alteração em que se encontravam. Em quenas quantidades de sulfetos (pirita e calcopirita). afloramentos onde não foi possível coletar amostra-de-mão, Em todas as seções analisadas observou-se um inter- utilizou-se um perfurador portátil, que corresponde a uma crescimento de ilmenita em titanomagnetitas. Este inter- moto-serra adaptada para extrair cilindros diretamente do crescimento origina três tipos de textura denominadas por afloramento. Antes de serem extraídos, os cilindros foram Buddington & Lindsley (1964) de "Trellis", "Composite" orientados. (interna e externa) e "Sandwich". O tipo "Trellis" corresponde a uma rede ou grade de Medidas da Magnetização Remanescente e Es- lamelas de ilmenitas em forma de ripas cruzadas as quais tabilidade Magnética das Amostras Estudadas originam-se por oxidação a elevadas temperaturas (> 600°C) Para efetuar as medidas de magnetização remanescente das da série Usp-Mt . ss amostras, foi necessário prepará-las de forma conveniente. A textura "Composite" corresponde a inclusões de cris- As amostras foram cortadas em cilindros orientados de 2,5 tais euhedrais ou subhedrais de ilmenitas nas titanomagne- cm de diâmetro de onde foram cortados discos (espécimens) titas. Este tipo de textura pode ser dividido em "Composite" de 2,5 cm de altura. interna quando os grãos de ilmenita são totalmente inclusos Inicialmente mediu-se a magnetização remanescente na- nas titanomagnetitas e, "Composite" externa quando grãos tural (MRN) dos espécimens (discos) em magnetômetro ou lamelas de ilmenita são parcialmente inclusos nas titano- tipo rotativo da Molspin Ltd. A seguir, testou-se a estabili- magnetitas ou ocorrem nas bordas das mesmas. As formas e dade magnética das amostras pelos processos convencionais os contatos das ilmenitas com as titanomagnetitas raramen- de desmagnetização por campos magnéticos alternados e te são orientados ao longo de planos (Haggerty, 1981). Este térmico. tipo textural é menos abundante nas rochas e as ilmenitas Para testar a estabilidade magnética das amostras pelo podem ser originadas tanto por cristalização direta do líqui- processo de desmagnetização por campos magnéticos alter- do magmático como por oxidação. nados, submeteu-se um espécimen (disco-piloto) de cada O tipo "Sandwich" corresponde a espessas lamelas de amostra a etapas sucessivas de desmagnetização, a partir de ilmenitas na forma de ripas orientadas ao longo de planos e campos com intensidade de 5 mT e até o máximo de 80 mT são relativamente comuns nas rochas. As lamelas podem ou 100 mT, em intervalos de 5 mT. Em alguns casos ocorrer em pequenos números, no entanto, é mais comum a reduziu-se o intervalo para 2 ou 3 mT. Algumas amostras, presença de uma única lamela na forma de ripa dentro das embora poucas, foram desmagnetizadas até campos de 180 titanomagnetitas. Nesta textura as ilmenitas podem ser ori- ou 190 mT. Ao final de cada etapa de desmagnetização ginadas diretamente do magma ou podem ser resultado da mediu-se novamente a magnetização remanescente. oxidação da série ulvoespinélio-magnetita . ss A desmagnetização térmica foi realizada em um segundo Os três tipos texturais foram encontrados na maioria das disco-piloto de cada amostra, a partir de 150°C até, em seções estudadas, embora a textura tipo "Trellis" tenha sido geral, 600°C com incrementos de 50°C até 500°C e interva- predominante. Este fato indica que as titanomagnetitas los menores de 20 ou 30°C até 600°C. Em poucos casos foram formadas a temperaturas elevadas e são, portanto, aqueceu-se os espécimens até 680 ou 700°C. Após cada capazes de reter magnetização remanescente primária. etapa de desmagnetização mediu-se novamente a magneti- Foi utilizada uma balança termomagnética para investi- zação remanescente. As possíveis alterações mineralógicas gar as temperaturas de Curie dos minerais presentes nas nas amostras que poderiam interferir na remanescência mag- amostras. A figura 3 mostra exemplos, que são representati- nética foram monitoradas pelas medidas de suscetibilidade vos dos diques analisados. As curvas termomagnéticas fo- 10 Revista Brasileira de Geociências, Volume 25, 1995 Figura 3 - Exemplos de curvas termomagnéticas dos diques aflorantes nas cinco áreas e com diferentes polaridades Figure 3 - Examples of thermomagnetic curves of the dikes from the five areas of the Ponta Grossa Arch with different polarities ram obtidas em diques com diferentes polaridades do campo e as direções das MRCs foram representadas em um estereo- geomagnético e aflorantes nas cinco áreas onde acham-se grama (rede) de Wulff da figura 4. A figura 4 mostra que os diques estudados apresentam concentrados, isto é, Fartura, Sapopema, Telêmaco Borba, polaridade normal e reversa e que o campo geomagnético, Curitiba e Guapiara. apresentava características de campo dipolar, estas caracte- De modo geral os diques apresentaram um único valor de rísticas foram comprovadas através do "teste reverso", mé- temperatura de Curie, que está contido no intervalo de todo apresentado por McFadden & Lowes (1981). O teste 500-580°C. Este intervalo mostra que os minerais magnéti- aplicado foi positivo, isto é, para o nível de confiança de cos presentes nos diques são titanomagnetitas oxidadas a 95% a média da direções de polaridade normal não é distinta altas temperaturas, o que é perfeitamente concordance com da média das direções de polaridade reversa. Algumas dire- os minerais identificados nas seções polidas. Isto indica que ções anômalas também foram registradas (sítios 5, 16, 17, as direções de magnetização dos diques são confiáveis, isto 18, 19, e 118, Tabela 2) e podem estar associadas com é, devem corresponder à magnetização primária. inversões de polaridade ou excursões geomagnéticas. So- mente este fato é suficiente para afirmar que os diques do RESULTADOS Direções Paleomagnéticas Com Arco de Ponta Grossa não ocorreram durante um único o término dos trabalhos de laboratório, obteve-se a direção e evento intrusivo, mas tiveram sua colocação em, pelo me- a intensidade da magnetização remanescente característica nos, três episódios distintos, sendo que a maioria dos corpos (MRC) de, no mínimo, 3 espécimens medidos para cada foram colocados quando o campo magnético terrestre apre- dique (sítio) estudado. Calculou-se, então, a direção média sentava polaridade normal, como é evidenciado pelo maior da MRC de cada sítio e os parâmetros estatísticos de acordo número de diques com essa polaridade. com Fisher (1953), através da média das MRCs dos Investigou-se a possibilidade das direções de magne- espécimens correspondentes. Alguns diques não deram re- tização estarem relacionadas com as direções estruturais dos sultados consistentes porque as amostras estavam intem- diques. Desse modo, representou-se na Figura 5 as direções perizadas e não foram capazes de reter a magnetização de magnetização dos diques considerando-se as orientações remanescente primária. Calculou-se, também, para cada NW e NE. Pode ser observado que não existe uma relação dique o pólo geomagnético virtual (PGV) associado à dire- entre as direções estruturais e as direções de magnetização ção de magnetização. Estes dados encontram-se na tabela 2 Revista Brasileira de Geociências, Volume 25,1995 11 Tabela 2 - Resultados paleomagnéticos dos diques do Arco de Ponta Grossa. Onde Class.=classificação, N=número de espécimens medidos, n-número de espécimens incluídos na média, Decl.=declinação, Incl.=inclinação, α -raio do círculo 95 de 95% de confiança, R-comprimento do vetor resultante, k=parâmetro de precisão, Pol.- polaridade (N-normal, I-intermediária e R-reversa) Long.=longitude do PGV, Lat.-latitude do PGV, DM e DP-oval de 95% de confiança, AB-andesi-basalto, LA-lati-andesito, RY=riolito, AN=andesito, BT-basalto toleítico, RD=riodacito, LB=lati-basalto (de acordo com Benini,J992), S.R.S=sítios sem resultados consistentes Table 2 - Paleomagnetic data for the Ponta Grossa dikes. Class.=classification, N=number of specimens per site, n=number of specimens included in the mean, Decl.=declination, Incl.=inclination, α =confidence circle of the 95%, R=long of the resultant vector, k=precision parameter, Pol.=polarity 95 (N=normal, I=intermediate and R=reverse), Lat.=latitude of the VGP, Long=longitude of the VGP, DM and DP define the 95% confidence oval for the Virtual Geomagnetic poles, LA=lati-andesite, RY=rhyolite, AN=andesite, BT=tholeiitic basalt, RD=rhyodacite, LB=lati-basalt (according to Benini.1992), S.R.S=sites without consistent results 12 Revista Brasileira de Geociências, Volume 25, 1995 Tabela 2 (continuação) Tabela 2 (continuation)