Orientador: Antonio José Ranalli Nardy / Resumo: O supercontinente Gondwana passou por uma intensa atividade magmática durante o período Cretáceo, a qual originou extensos derrames. Essas regiões são consideradas como grandes large igneous province (LIPS), onde se observa a ocorrência de extensos depósitos vulcânicos com composições básicas, intermediárias e ácidas. Nas rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, em termos macroscópicos, podem ser identificados três tipos petrográficos distintos. O tipo majoritário é representado pelos basaltos e andesitos que apresentam textura predominantemente intergranular. De modo subordinado, dois tipos de rochas com composição ácida são reconhecidos e denominados tipos Palmas e Chapecó. Os primeiros são porfiríticos e as últimos maciços e afíricos. Do ponto de vista petrográfico e geoquímico, as rochas ácidas do tipo Chapecó podem ser divididas em Ourinhos, Tamarana e Guarapuava. Este último subtipo apresentou características geoquímicas e de química mineral robustas que o subdividem em: Guarapuava 1, 2 e 3. / Abstract: The supercontinent Gondwana underwent intense magmatic activity during the Cretaceous period, which resulted in extensive strokes. These regions are considered as major magmatic provinces (LIPS), where extensive volcanic deposits with basic, intermediate and acidic compositions are observed. In the volcanic rocks of the Serra Geral Formation, in macroscopic terms, three distinct petrographic types can be identified. The major type is represented by the basalts and andesites that present predominantly intergranular texture. Subordinately, two types of rocks with acid composition are recognized and called Palmas and Chapecó types. The former are porphyritic and the latter massive and aphyric. From the petrographic and geochemical point of view, Chapecó acid rocks can be divided into Ourinhos, Tamarana and Guarapuava. This last subtype presented robust geochemical and mineral chemistry characteristics that subdivide it into: Guarapuava 1, 2 and 3. / Mestre

A Província Basáltica Continental do Paraná (PBCP) ocupa uma área de cerca 1,2 x 106 km2 na América do Sul e tem sua origem vinculada a fragmentação do Gondwana e a abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Cretáceo Inferior. Estudos enfocando a morfologia e origem das estruturas nos basaltos na PBCP, realizados na porção oeste do estado do Paraná, determinaram a identificação de derrames do tipo pahoehoe e ‘a‘a , com o predomínio de pahoehoe simples e compostos. Em alguns locais constatou-se o processo de interação entre lavas e sedimentos e a ocorrência de peperitos fluidais. Na área estudada verificou-se que os derrames pahoehoe compostos são formados por lobos do tipo P (pipe) e do tipo S (spongy), com o predomínio dos primeiros. A predominância de lobos do tipo P pode ser relacionada com o rompimento e geração de pequenos lobos na porção distal de espessos derrames inflados. As características destes lobos indicam um longo tempo de residência das lavas, em um sistema de distribuição antes da extrusão. As feições de superfície originadas em derrames pahoehoe e ‘a‘a estão bem preservadas e são de fácil reconhecimento. Os derrames possuem extensão lateral de até 50 km e podem ser divididos em três porções em relação ao conduto: proximal, mediana e distal. Na porção proximal os derrames pahoehoe são espessos (40-70 m) e possuem a crosta superior e o núcleo maciço bem delimitado. Na porção mediana predominam derrames pahoehoe simples com espessura entre 20 e 30 m, localmente ocorrem derrames compostos. Na porção distal predominam derrames compostos de até 5 m de espessura, formados por lobos. A geração de derrames tipo pahoehoe inflados sugerem baixas taxas de erupção na geração dos basaltos do oeste do Paraná. Estimativas baseadas na espessura da crosta superior indicam um período de 33 meses para a geração de fluxos inflados com 25 m de espessura total. Os peperitos foram gerados pela interação entre derrames e sedimentos úmidos, predominantemente silte e argila, depositados em um ambiente lacustre. A presença destes sedimentos indica uma mudança climática, que ocorreu entre a erupção da porção basal da PBCP, associada com ambiente desértico (Formação Botucatu) e a porção superior associada com ambiente lacustre. Nesta fase interrupções no vulcanismo possibilitaram a deposição de sedimentos em pequenos lagos estabelecidos sobre os derrames. A presença de sedimento vesiculado preenchendo vesículas e fraturas e a deformação de estruturas sedimentares indicam que a fração sedimentar estava inconsolidada ou pouco consolidada e úmida, quando da geração dos peperitos. As texturas presentes nos peperitos fluidais indicam que os principais fatores que influenciaram no mingling entre lava e sedimentos foram: 1- as propriedades da lava (baixa viscosidade), 2- a presença de sedimentos inconsolidados a pouco consolidados e úmidos e 3- um evento único na interação entre lava e sedimento. Neste ambiente os peperitos eram formados na base do derrame e processos posteriores, como a inflação do derrame e a extrusão de outros derrames, não causaram perturbações nos domínios de peperito gerados previamente. Os trabalhos realizados na porção oeste do Paraná indicam que os derrames da PBCP são dominantemente do tipo pahoehoe, tanto simples como compostos, associados com fluxos inflados. Estas evidências contrariam a estruturação convencionalmente estabelecida para a Formação Serra Geral onde os derrames são espessos, maciços e com geometria tabular. Esta aparente organização pode ser também gerada pela amalgamação de sucessivos e simultâneos lobos de lavas.

A Província Basáltica Continental do Paraná (PBCP) ocupa uma área de cerca 1,2 x 106 km2 na América do Sul e tem sua origem vinculada a fragmentação do Gondwana e a abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Cretáceo Inferior. Estudos enfocando a morfologia e origem das estruturas nos basaltos na PBCP, realizados na porção oeste do estado do Paraná, determinaram a identificação de derrames do tipo pahoehoe e ‘a‘a , com o predomínio de pahoehoe simples e compostos. Em alguns locais constatou-se o processo de interação entre lavas e sedimentos e a ocorrência de peperitos fluidais. Na área estudada verificou-se que os derrames pahoehoe compostos são formados por lobos do tipo P (pipe) e do tipo S (spongy), com o predomínio dos primeiros. A predominância de lobos do tipo P pode ser relacionada com o rompimento e geração de pequenos lobos na porção distal de espessos derrames inflados. As características destes lobos indicam um longo tempo de residência das lavas, em um sistema de distribuição antes da extrusão. As feições de superfície originadas em derrames pahoehoe e ‘a‘a estão bem preservadas e são de fácil reconhecimento. Os derrames possuem extensão lateral de até 50 km e podem ser divididos em três porções em relação ao conduto: proximal, mediana e distal. Na porção proximal os derrames pahoehoe são espessos (40-70 m) e possuem a crosta superior e o núcleo maciço bem delimitado. Na porção mediana predominam derrames pahoehoe simples com espessura entre 20 e 30 m, localmente ocorrem derrames compostos. Na porção distal predominam derrames compostos de até 5 m de espessura, formados por lobos. A geração de derrames tipo pahoehoe inflados sugerem baixas taxas de erupção na geração dos basaltos do oeste do Paraná. Estimativas baseadas na espessura da crosta superior indicam um período de 33 meses para a geração de fluxos inflados com 25 m de espessura total. Os peperitos foram gerados pela interação entre derrames e sedimentos úmidos, predominantemente silte e argila, depositados em um ambiente lacustre. A presença destes sedimentos indica uma mudança climática, que ocorreu entre a erupção da porção basal da PBCP, associada com ambiente desértico (Formação Botucatu) e a porção superior associada com ambiente lacustre. Nesta fase interrupções no vulcanismo possibilitaram a deposição de sedimentos em pequenos lagos estabelecidos sobre os derrames. A presença de sedimento vesiculado preenchendo vesículas e fraturas e a deformação de estruturas sedimentares indicam que a fração sedimentar estava inconsolidada ou pouco consolidada e úmida, quando da geração dos peperitos. As texturas presentes nos peperitos fluidais indicam que os principais fatores que influenciaram no mingling entre lava e sedimentos foram: 1- as propriedades da lava (baixa viscosidade), 2- a presença de sedimentos inconsolidados a pouco consolidados e úmidos e 3- um evento único na interação entre lava e sedimento. Neste ambiente os peperitos eram formados na base do derrame e processos posteriores, como a inflação do derrame e a extrusão de outros derrames, não causaram perturbações nos domínios de peperito gerados previamente. Os trabalhos realizados na porção oeste do Paraná indicam que os derrames da PBCP são dominantemente do tipo pahoehoe, tanto simples como compostos, associados com fluxos inflados. Estas evidências contrariam a estruturação convencionalmente estabelecida para a Formação Serra Geral onde os derrames são espessos, maciços e com geometria tabular. Esta aparente organização pode ser também gerada pela amalgamação de sucessivos e simultâneos lobos de lavas.

A Província Basáltica Continental do Paraná (PBCP) ocupa uma área de cerca 1,2 x 106 km2 na América do Sul e tem sua origem vinculada a fragmentação do Gondwana e a abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Cretáceo Inferior. Estudos enfocando a morfologia e origem das estruturas nos basaltos na PBCP, realizados na porção oeste do estado do Paraná, determinaram a identificação de derrames do tipo pahoehoe e ‘a‘a , com o predomínio de pahoehoe simples e compostos. Em alguns locais constatou-se o processo de interação entre lavas e sedimentos e a ocorrência de peperitos fluidais. Na área estudada verificou-se que os derrames pahoehoe compostos são formados por lobos do tipo P (pipe) e do tipo S (spongy), com o predomínio dos primeiros. A predominância de lobos do tipo P pode ser relacionada com o rompimento e geração de pequenos lobos na porção distal de espessos derrames inflados. As características destes lobos indicam um longo tempo de residência das lavas, em um sistema de distribuição antes da extrusão. As feições de superfície originadas em derrames pahoehoe e ‘a‘a estão bem preservadas e são de fácil reconhecimento. Os derrames possuem extensão lateral de até 50 km e podem ser divididos em três porções em relação ao conduto: proximal, mediana e distal. Na porção proximal os derrames pahoehoe são espessos (40-70 m) e possuem a crosta superior e o núcleo maciço bem delimitado. Na porção mediana predominam derrames pahoehoe simples com espessura entre 20 e 30 m, localmente ocorrem derrames compostos. Na porção distal predominam derrames compostos de até 5 m de espessura, formados por lobos. A geração de derrames tipo pahoehoe inflados sugerem baixas taxas de erupção na geração dos basaltos do oeste do Paraná. Estimativas baseadas na espessura da crosta superior indicam um período de 33 meses para a geração de fluxos inflados com 25 m de espessura total. Os peperitos foram gerados pela interação entre derrames e sedimentos úmidos, predominantemente silte e argila, depositados em um ambiente lacustre. A presença destes sedimentos indica uma mudança climática, que ocorreu entre a erupção da porção basal da PBCP, associada com ambiente desértico (Formação Botucatu) e a porção superior associada com ambiente lacustre. Nesta fase interrupções no vulcanismo possibilitaram a deposição de sedimentos em pequenos lagos estabelecidos sobre os derrames. A presença de sedimento vesiculado preenchendo vesículas e fraturas e a deformação de estruturas sedimentares indicam que a fração sedimentar estava inconsolidada ou pouco consolidada e úmida, quando da geração dos peperitos. As texturas presentes nos peperitos fluidais indicam que os principais fatores que influenciaram no mingling entre lava e sedimentos foram: 1- as propriedades da lava (baixa viscosidade), 2- a presença de sedimentos inconsolidados a pouco consolidados e úmidos e 3- um evento único na interação entre lava e sedimento. Neste ambiente os peperitos eram formados na base do derrame e processos posteriores, como a inflação do derrame e a extrusão de outros derrames, não causaram perturbações nos domínios de peperito gerados previamente. Os trabalhos realizados na porção oeste do Paraná indicam que os derrames da PBCP são dominantemente do tipo pahoehoe, tanto simples como compostos, associados com fluxos inflados. Estas evidências contrariam a estruturação convencionalmente estabelecida para a Formação Serra Geral onde os derrames são espessos, maciços e com geometria tabular. Esta aparente organização pode ser também gerada pela amalgamação de sucessivos e simultâneos lobos de lavas.

A investigação foi realizada no extremo sul do Brasil, nos derrames básicos da Formação Serra Geral, entre os municípios de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado. Na área estão expostas sucessões de derrames baixo Ti com morfologias pahoehoe e rubbly, pertencentes a Província Ígnea Paraná-Etendeka. Na sequência de derrames em Santa Cruz do Sul-Herveiras foram identificadas 16 litofácies e três associações de litofácies 1- pahoehoe composta inicial, 2- pahoehoe simples inicial e 3- rubbly simples tardia. Nos derrames pahoehoe compostos (< 1m espessura), o rápido resfriamento permitiu a geração de pipe vesículas e vesículas V1. Nos derrames pahoehoe simples (2-6 m de espessura), uma grande quantidade de estruturas de segregação foi gerada: proto-cilindros e cilindros; pods; camadas de vesículas S1 e S2 e camadas de cilindros; pipes, vesículas V1 e gigantes. Nos derrames rubbly (> 30m espessura), apenas vesículas tipo V1 e gigantes são preservadas. Estudos petrográficos indicaram que os processos de dissolução de cristais e liberação de gás originaram porosidades primárias, enquanto processos de alteração e fraturamento geraram uma grande quantidade de porosidades secundárias. No entanto, a precipitação de minerais secundários nos poros tende a reduzir o espaço disponível para armazenamento de fluidos, demonstrando que apenas a existência de poros é insuficiente para a existência de um reservatório vulcânico. Geoquimicamente, todos os derrames estudados podem ser classificados como do tipo Gramado. As composições variam de basaltos a andesito basálticos de afinidade toleítica nos perfis Santa Cruz e Lajeado, enquanto na área do Morro da Cruz, os derrames do tipo ponded pahoehoe exibem composições de andesitos. A assimilação crustal sugerida para estas sequências vulcânicas permite explicar as altas razões isotópicas iniciais de Sr (0,707798–0,715751), e os valores baixos de Nd (-8,36 a -5,41), com associadas variações isotópicas de Pb (18,42 <206Pb/204Pb< 18,86; 15,65 <207Pb/204Pb< 15,71; 38,62 <208Pb/204Pb< 39,37). A evolução magmática dos derrames básicos de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado iniciou com o armazenamento de líquidos máficos durante um curto período em câmaras magmáticas rasas, associados a um processo de contaminação crustal significativo, o qual permitiu a ascensão de magmas com composição de olivina basaltos, os quais exibem morfologia pahoehoe composta em superfície. A contínua cristalização fracionada dentro da câmara magmática concomitante com assimilação em graus variáveis de distintos contaminantes com idades Paleoproterozoica e Neoproterozoica, somada a uma contribuição significativa de recarga de magma permitiu a ascensão de magma com composição andesito basáltica, o qual exibe morfologia pahoehoe simples em superfície. A contínua recarga de magma na câmara magmática concomitante a graus mais elevados de assimilação levaram a formação de lavas andesito basálticas com assinaturas isotópicas mais contaminadas e que exibem na superfície morfologia rubbly pahoehoe. Processos de diferenciação dos líquidos concomitantes as maiores taxas de assimilação de distintos contaminantes durante um período prolongado em um câmara magmática rasa, a qual é distinta daquela onde os magmas de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado estavam armazenados, favoreceu a formação dos andesitos do Morro da Cruz, que exibem as assinaturas mais contaminadas da ombreira sul da Sinclinal de Torres. / This study was performed in the southern Brazil, in the basic lava flows of the Serra Geral Formation, between the localities of Santa Cruz do Sul- Herveiras and Lajeado. Low Ti lava flow successions with pahoehoe and rubbly morphologies occur in the study area, which belong to Paraná-Etendeka Igneous Province. In the volcanic sequence of the Santa Cruz do Sul-Herveiras, the basaltic lava flows were divided into 16 lithofacies and grouped into three lithofacies associations: 1- early compound pahoehoe, 2- early simple pahoehoe, and 3- late simple rubbly. In the compound pahoehoe lava flows (< 1m thickness), the fast cooling allowed the generation of pipe vesicles and V1- type vesicles. In the simple pahoehoe lava flows (2-6 m thickness), a large amount of segregation structures were generated: proto-cylinder, cylinder, pods, S1 and S2-type vesicle sheets, pipe vesicles, V1-type and giant vesicles. In the rubbly pahoehoe lava flows (> 30 m thickness), just V1-type and giant vesicles are preserved. Petrographic studies indicate that the dissolution of deuteric crystals and gas releasing processes formed the primary porosities, while processes such as alteration and fracturing generated the secondary porosities. However, the precipitation of secondary minerals in vesicles and cavities decreases the available space for fluid storage, which suggest that the existence of pores alone is insufficient for creating volcanic reservoirs. Geochemically, all the studied lava flows could be classified in the Gramado type. The geochemical compositions in the Santa Cruz do Sul-Herveiras and Lajeado profiles range from basalt to basaltic andesites with tholeiitic affinity, while in the Morro da Cruz area, the ponded pahoehoe lava flows exhibit andesite compositions. The process of crustal assimilation suggested for these volcanic sequences allow explains the high and widespread initial Sr isotopic ratios at 0.707798–0.715751 and the low εNd at −8.36 to −5.41, with associated Pb isotopic variations (18.42 < 206Pb/204Pb < 18.86; 15.65 < 207Pb/204Pb <15.71; 38.62 < 208Pb/204Pb < 39.37). The magmatic evolution of the SCSH and LJ basic lava flows begins with the storage of mafic liquids during a short period at shallow-level magma chamber, associated to significant crustal contamination that allowed the magma ascent with composition of olivine basalts that exhibit compound pahoehoe morphology at surface. The continuous fractional crystallization within the magma chamber coupled with variable assimilation degrees of distinct contaminants with Paleoproterozoic and Neoproterozoic ages, in addition to significant contribution of magma recharge led to magma ascent with basaltic andesite composition that display at surface the simple pahoehoe morphology. The continuous magma recharge in the magma chamber coupled with higher assimilation degree allowed the formation of basaltic andesite lavas with more contaminated isotopic signatures that exhibit rubbly morphology at the surface. Differentiation process of liquids coupled with the highest assimilation degrees of distinct contaminants during longer time in a shallow-level magma chamber, which is distinct from that where SCSH and LJ magmas have been stored, led to formation of andesites of the Morro da Cruz that exhibit the most contaminated isotopic signatures of south hinge of the Torres Syncline.

O presente estudo foi desenvolvido na região nordeste do Rio Grande do Sul, denominada Bloco Morfotectônico da Fachada Atlântica, que abrange, em sua maior área, o pacote vulcânico da Formação Serra Geral, enquanto a parte mais meridional é constituída pelos arenitos da Formação Botucatu e pelas rochas sedimentares dos grupos Rosário do Sul e Passa Dois. A principal ênfase deste trabalho é caracterizar o Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e o Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) na área em estudo, limitada pelas coordenadas 50°02’00’’-52°39’30’’W e 28°29’20’’-29°57’20’’S. Realizado o inventário de 506 poços tubulares foram selecionados 166 poços contendo informações hidrogeológicas e hidroquímicas completas, que permitiram o tratamento estatístico através de análise de agrupamentos (clusters). Com base no estudo da tectônica rúptil através de aerofotointerpretação e filtragens em Sistema de Informações Geográficas (SIG) no Programa SPRING foram traçados 1676 lineamentos, com os quais foi possível definir padrões estruturais que condicionam a hidrogeologia e hidroquímica da área. Individualizaram-se 3 (três) lineamentos regionais de direção NE, que se somam ao denominado Sistema de Falhas Terra de Areia-Posadas (SFTA-P). Observa-se que a densidade de lineamentos não constitui o fator de controle da vazão específica, que tem relação maior com os lineamentos de médio porte (10 a 100 Km), cuja direção dominante é NW. A composição das águas, de acordo com o diagrama PIPER, é predominantemente bicarbonatada cálcica e/ou sódica, com incidência relativamente pequena de composição bicarbonatada cálcico-magnesiana e rara de águas sulfatadas e cloretadas. Os estudos estatísticos de dados hidroquímicos definiram 6 (seis) agrupamentos de amostras de água subterrânea. O grupo mais destacado e que abrange o SASG compreende águas com baixo conteúdo iônico e cuja composição é relacionada à composição das águas meteóricas. Os demais grupos mostram em maior ou menor grau influência das formações gondwânicas permo-triássicas, sendo a variabilidade do conteúdo de cátions (Mg++, Ca++, Na+) os parâmetros diagnósticos ressaltados na análise estatística. A ocorrência de clusters característicos do SAG no SASG demonstra a ascensão de água subterrânea, que é controlada pelos lineamentos de médio porte. / The present study was developed in the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This region includes mainly volcanic rocks from the Serra Geral Formation and sedimentary rocks from Botucatu Formation and Rosario do Sul and Passa Dois Groups. The main emphasis is to characterize the Guarani Aquifer System (SAG) and the Serra Geral Aquifer System (SASG) in the area limited by the coordinates 28°29’20’’-29°57’20’’S and 50°02’00’’-52°39’30’’W. The hydrochemical and hydrogeological database is composed by 166 tubular wells obtained from public companies. Tectonic patterns sustain a straight control on the hydrogeological and hydrochemical characteristics, being defined from 1676 lineaments mapped and georeferenced with SPRING software based on remote sense images. Three NE regional lineaments were identified, and control the well outflows and the hydrochemical characteristics. The higher well outflow values are associated to lineations longer than 10 km with NW dominant directions. The lineament density doesn’t play an important role on the outflow. The water compositions in accordance with the diagram PIPER, is predominantly bicarbonated with calcic and/or sodic character, with relatively small incidence of bicarbonated magnesium-calcic and rarely sulphate and chlorine waters. The statistical studies based on Cluster Analysis defined six hydrochemical groups. Waters with low ionic contents are related to meteoric origin and dominate in the SASG region. The other groups show influence of the permotriassic gondwanic formations, with specific variability of cation contents (Mg++, Ca++, and Na+). The occurrence of SAG characteristic water groups in the SASG demonstrates the groundwater ascension through deep fractures forming lineations greater than 10km.

O presente estudo foi desenvolvido na região nordeste do Rio Grande do Sul, denominada Bloco Morfotectônico da Fachada Atlântica, que abrange, em sua maior área, o pacote vulcânico da Formação Serra Geral, enquanto a parte mais meridional é constituída pelos arenitos da Formação Botucatu e pelas rochas sedimentares dos grupos Rosário do Sul e Passa Dois. A principal ênfase deste trabalho é caracterizar o Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e o Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) na área em estudo, limitada pelas coordenadas 50°02’00’’-52°39’30’’W e 28°29’20’’-29°57’20’’S. Realizado o inventário de 506 poços tubulares foram selecionados 166 poços contendo informações hidrogeológicas e hidroquímicas completas, que permitiram o tratamento estatístico através de análise de agrupamentos (clusters). Com base no estudo da tectônica rúptil através de aerofotointerpretação e filtragens em Sistema de Informações Geográficas (SIG) no Programa SPRING foram traçados 1676 lineamentos, com os quais foi possível definir padrões estruturais que condicionam a hidrogeologia e hidroquímica da área. Individualizaram-se 3 (três) lineamentos regionais de direção NE, que se somam ao denominado Sistema de Falhas Terra de Areia-Posadas (SFTA-P). Observa-se que a densidade de lineamentos não constitui o fator de controle da vazão específica, que tem relação maior com os lineamentos de médio porte (10 a 100 Km), cuja direção dominante é NW. A composição das águas, de acordo com o diagrama PIPER, é predominantemente bicarbonatada cálcica e/ou sódica, com incidência relativamente pequena de composição bicarbonatada cálcico-magnesiana e rara de águas sulfatadas e cloretadas. Os estudos estatísticos de dados hidroquímicos definiram 6 (seis) agrupamentos de amostras de água subterrânea. O grupo mais destacado e que abrange o SASG compreende águas com baixo conteúdo iônico e cuja composição é relacionada à composição das águas meteóricas. Os demais grupos mostram em maior ou menor grau influência das formações gondwânicas permo-triássicas, sendo a variabilidade do conteúdo de cátions (Mg++, Ca++, Na+) os parâmetros diagnósticos ressaltados na análise estatística. A ocorrência de clusters característicos do SAG no SASG demonstra a ascensão de água subterrânea, que é controlada pelos lineamentos de médio porte. / The present study was developed in the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This region includes mainly volcanic rocks from the Serra Geral Formation and sedimentary rocks from Botucatu Formation and Rosario do Sul and Passa Dois Groups. The main emphasis is to characterize the Guarani Aquifer System (SAG) and the Serra Geral Aquifer System (SASG) in the area limited by the coordinates 28°29’20’’-29°57’20’’S and 50°02’00’’-52°39’30’’W. The hydrochemical and hydrogeological database is composed by 166 tubular wells obtained from public companies. Tectonic patterns sustain a straight control on the hydrogeological and hydrochemical characteristics, being defined from 1676 lineaments mapped and georeferenced with SPRING software based on remote sense images. Three NE regional lineaments were identified, and control the well outflows and the hydrochemical characteristics. The higher well outflow values are associated to lineations longer than 10 km with NW dominant directions. The lineament density doesn’t play an important role on the outflow. The water compositions in accordance with the diagram PIPER, is predominantly bicarbonated with calcic and/or sodic character, with relatively small incidence of bicarbonated magnesium-calcic and rarely sulphate and chlorine waters. The statistical studies based on Cluster Analysis defined six hydrochemical groups. Waters with low ionic contents are related to meteoric origin and dominate in the SASG region. The other groups show influence of the permotriassic gondwanic formations, with specific variability of cation contents (Mg++, Ca++, and Na+). The occurrence of SAG characteristic water groups in the SASG demonstrates the groundwater ascension through deep fractures forming lineations greater than 10km.

A investigação foi realizada no extremo sul do Brasil, nos derrames básicos da Formação Serra Geral, entre os municípios de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado. Na área estão expostas sucessões de derrames baixo Ti com morfologias pahoehoe e rubbly, pertencentes a Província Ígnea Paraná-Etendeka. Na sequência de derrames em Santa Cruz do Sul-Herveiras foram identificadas 16 litofácies e três associações de litofácies 1- pahoehoe composta inicial, 2- pahoehoe simples inicial e 3- rubbly simples tardia. Nos derrames pahoehoe compostos (< 1m espessura), o rápido resfriamento permitiu a geração de pipe vesículas e vesículas V1. Nos derrames pahoehoe simples (2-6 m de espessura), uma grande quantidade de estruturas de segregação foi gerada: proto-cilindros e cilindros; pods; camadas de vesículas S1 e S2 e camadas de cilindros; pipes, vesículas V1 e gigantes. Nos derrames rubbly (> 30m espessura), apenas vesículas tipo V1 e gigantes são preservadas. Estudos petrográficos indicaram que os processos de dissolução de cristais e liberação de gás originaram porosidades primárias, enquanto processos de alteração e fraturamento geraram uma grande quantidade de porosidades secundárias. No entanto, a precipitação de minerais secundários nos poros tende a reduzir o espaço disponível para armazenamento de fluidos, demonstrando que apenas a existência de poros é insuficiente para a existência de um reservatório vulcânico. Geoquimicamente, todos os derrames estudados podem ser classificados como do tipo Gramado. As composições variam de basaltos a andesito basálticos de afinidade toleítica nos perfis Santa Cruz e Lajeado, enquanto na área do Morro da Cruz, os derrames do tipo ponded pahoehoe exibem composições de andesitos. A assimilação crustal sugerida para estas sequências vulcânicas permite explicar as altas razões isotópicas iniciais de Sr (0,707798–0,715751), e os valores baixos de Nd (-8,36 a -5,41), com associadas variações isotópicas de Pb (18,42 <206Pb/204Pb< 18,86; 15,65 <207Pb/204Pb< 15,71; 38,62 <208Pb/204Pb< 39,37). A evolução magmática dos derrames básicos de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado iniciou com o armazenamento de líquidos máficos durante um curto período em câmaras magmáticas rasas, associados a um processo de contaminação crustal significativo, o qual permitiu a ascensão de magmas com composição de olivina basaltos, os quais exibem morfologia pahoehoe composta em superfície. A contínua cristalização fracionada dentro da câmara magmática concomitante com assimilação em graus variáveis de distintos contaminantes com idades Paleoproterozoica e Neoproterozoica, somada a uma contribuição significativa de recarga de magma permitiu a ascensão de magma com composição andesito basáltica, o qual exibe morfologia pahoehoe simples em superfície. A contínua recarga de magma na câmara magmática concomitante a graus mais elevados de assimilação levaram a formação de lavas andesito basálticas com assinaturas isotópicas mais contaminadas e que exibem na superfície morfologia rubbly pahoehoe. Processos de diferenciação dos líquidos concomitantes as maiores taxas de assimilação de distintos contaminantes durante um período prolongado em um câmara magmática rasa, a qual é distinta daquela onde os magmas de Santa Cruz do Sul-Herveiras e Lajeado estavam armazenados, favoreceu a formação dos andesitos do Morro da Cruz, que exibem as assinaturas mais contaminadas da ombreira sul da Sinclinal de Torres. / This study was performed in the southern Brazil, in the basic lava flows of the Serra Geral Formation, between the localities of Santa Cruz do Sul- Herveiras and Lajeado. Low Ti lava flow successions with pahoehoe and rubbly morphologies occur in the study area, which belong to Paraná-Etendeka Igneous Province. In the volcanic sequence of the Santa Cruz do Sul-Herveiras, the basaltic lava flows were divided into 16 lithofacies and grouped into three lithofacies associations: 1- early compound pahoehoe, 2- early simple pahoehoe, and 3- late simple rubbly. In the compound pahoehoe lava flows (< 1m thickness), the fast cooling allowed the generation of pipe vesicles and V1- type vesicles. In the simple pahoehoe lava flows (2-6 m thickness), a large amount of segregation structures were generated: proto-cylinder, cylinder, pods, S1 and S2-type vesicle sheets, pipe vesicles, V1-type and giant vesicles. In the rubbly pahoehoe lava flows (> 30 m thickness), just V1-type and giant vesicles are preserved. Petrographic studies indicate that the dissolution of deuteric crystals and gas releasing processes formed the primary porosities, while processes such as alteration and fracturing generated the secondary porosities. However, the precipitation of secondary minerals in vesicles and cavities decreases the available space for fluid storage, which suggest that the existence of pores alone is insufficient for creating volcanic reservoirs. Geochemically, all the studied lava flows could be classified in the Gramado type. The geochemical compositions in the Santa Cruz do Sul-Herveiras and Lajeado profiles range from basalt to basaltic andesites with tholeiitic affinity, while in the Morro da Cruz area, the ponded pahoehoe lava flows exhibit andesite compositions. The process of crustal assimilation suggested for these volcanic sequences allow explains the high and widespread initial Sr isotopic ratios at 0.707798–0.715751 and the low εNd at −8.36 to −5.41, with associated Pb isotopic variations (18.42 < 206Pb/204Pb < 18.86; 15.65 < 207Pb/204Pb <15.71; 38.62 < 208Pb/204Pb < 39.37). The magmatic evolution of the SCSH and LJ basic lava flows begins with the storage of mafic liquids during a short period at shallow-level magma chamber, associated to significant crustal contamination that allowed the magma ascent with composition of olivine basalts that exhibit compound pahoehoe morphology at surface. The continuous fractional crystallization within the magma chamber coupled with variable assimilation degrees of distinct contaminants with Paleoproterozoic and Neoproterozoic ages, in addition to significant contribution of magma recharge led to magma ascent with basaltic andesite composition that display at surface the simple pahoehoe morphology. The continuous magma recharge in the magma chamber coupled with higher assimilation degree allowed the formation of basaltic andesite lavas with more contaminated isotopic signatures that exhibit rubbly morphology at the surface. Differentiation process of liquids coupled with the highest assimilation degrees of distinct contaminants during longer time in a shallow-level magma chamber, which is distinct from that where SCSH and LJ magmas have been stored, led to formation of andesites of the Morro da Cruz that exhibit the most contaminated isotopic signatures of south hinge of the Torres Syncline.

Na região entre Lajeado (RS) e Pouso Novo (RS) a Formação Serra Geral expõe uma sucessão de basaltos do tipo pahoehoe compostos e simples sotopostos por derrames ´a´ā. Os primeiros foram gerados por um volume de erupção baixo em um regime de fluxo fechado e colocado em uma paleotopografia plana (<5o de declividade). A lenta perda de calor deste sistema permite que os fluxos atinjam distâncias da fonte > 100 km. Os derrames´a´ā foram gerados por descargas dos fluxos superiores às das pahoehoe e transportados em canais abertos, onde o rápido resfriamento limita o deslocamento dos fluxos por longas distâncias da fonte. Acima destes afloram vulcanitos félsicos com texturas magmáticas típicas de lavas. As estruturas preservadas nos basaltos da área de estudo indicam que os mesmos foram gerados por fluxos pahoehoe inflados, não canalizados (sheet flows), onde o escoamento da lava se deu através do avanço de lobos do tipo P. A presença de intertraps de arenito nos basaltos indica que a sedimentação eólica não cessou durante a evolução da Formação Serra Geral. A região Lajeado e Pouso Novo insere-se na ombreira sul do Sinclinal de Torres. Essa corresponde a uma grande estrutura que expõe a porção leste da Província Basáltica Continental Paraná-Etendeka no segmento sul-americano. Constatou-se que o método de gamaespectrometria permitiu separar padrões diferentes nos fluxos pahoehoe compostos e simples, principalmente na contagem total, mais alta nos fluxos simples. Na separação de rochas vulcânicas ácidas dos derrames básicos o método se mostrou bastante eficiente. / In the Lajeado (RS) and Pouso Novo (RS) region the Serra Geral Formation exposes compound and simples pahoehoe flows, covered by basalts of the 'a'a type. The first succession was generated by a low rate of eruption in a closed flow system allowed the flow to reach distances >100 km of the source. The 'a'a lava flow types were generated by higher rates of eruption and transported in open channels where rapid cooling prevented long distances from the source to be reached. Above these rock types outcrop acidic volcanic rocks with magmatic textures are typical of effusive units. The features preserved in the basalts of the study area indicate that these were generated by inflated pahoehoe sheet flows, where the emplacement occurred by the advance of P-type lobes.The presence of intertrap sandstone in the basalts indicates that the eolic sedimentation didn’t cease during the evolution of the Serra Geral Formation. The Lajeado-Pouso Novo region is part of área south hinge of the Torres Syncline. The syncline corresponds to a large structure that exposes the eastern portion of the Province of Parana-Etendeka Basalt Continental South American segment. The gamma spectrometry method allowed separate different patterns in simple and compound pahoehoe flows, mainly in total count, the higher on simple flows. In the separation of felsic volcanic rocks from basalts lava flows the method was very efficient.

Na região entre Lajeado (RS) e Pouso Novo (RS) a Formação Serra Geral expõe uma sucessão de basaltos do tipo pahoehoe compostos e simples sotopostos por derrames ´a´ā. Os primeiros foram gerados por um volume de erupção baixo em um regime de fluxo fechado e colocado em uma paleotopografia plana (<5o de declividade). A lenta perda de calor deste sistema permite que os fluxos atinjam distâncias da fonte > 100 km. Os derrames´a´ā foram gerados por descargas dos fluxos superiores às das pahoehoe e transportados em canais abertos, onde o rápido resfriamento limita o deslocamento dos fluxos por longas distâncias da fonte. Acima destes afloram vulcanitos félsicos com texturas magmáticas típicas de lavas. As estruturas preservadas nos basaltos da área de estudo indicam que os mesmos foram gerados por fluxos pahoehoe inflados, não canalizados (sheet flows), onde o escoamento da lava se deu através do avanço de lobos do tipo P. A presença de intertraps de arenito nos basaltos indica que a sedimentação eólica não cessou durante a evolução da Formação Serra Geral. A região Lajeado e Pouso Novo insere-se na ombreira sul do Sinclinal de Torres. Essa corresponde a uma grande estrutura que expõe a porção leste da Província Basáltica Continental Paraná-Etendeka no segmento sul-americano. Constatou-se que o método de gamaespectrometria permitiu separar padrões diferentes nos fluxos pahoehoe compostos e simples, principalmente na contagem total, mais alta nos fluxos simples. Na separação de rochas vulcânicas ácidas dos derrames básicos o método se mostrou bastante eficiente. / In the Lajeado (RS) and Pouso Novo (RS) region the Serra Geral Formation exposes compound and simples pahoehoe flows, covered by basalts of the 'a'a type. The first succession was generated by a low rate of eruption in a closed flow system allowed the flow to reach distances >100 km of the source. The 'a'a lava flow types were generated by higher rates of eruption and transported in open channels where rapid cooling prevented long distances from the source to be reached. Above these rock types outcrop acidic volcanic rocks with magmatic textures are typical of effusive units. The features preserved in the basalts of the study area indicate that these were generated by inflated pahoehoe sheet flows, where the emplacement occurred by the advance of P-type lobes.The presence of intertrap sandstone in the basalts indicates that the eolic sedimentation didn’t cease during the evolution of the Serra Geral Formation. The Lajeado-Pouso Novo region is part of área south hinge of the Torres Syncline. The syncline corresponds to a large structure that exposes the eastern portion of the Province of Parana-Etendeka Basalt Continental South American segment. The gamma spectrometry method allowed separate different patterns in simple and compound pahoehoe flows, mainly in total count, the higher on simple flows. In the separation of felsic volcanic rocks from basalts lava flows the method was very efficient.