Os riolitos Santa Maria correspondem a uma seqüência efusiva de rochas vítreas a hipocristalinas aflorantes na porção sul da Província Magmática Paraná, sul do Brasil. Mapeamentos de detalhe na região de Barros Cassal - Gramado Xavier mostraram que eles correspondem à sequência superior do magmatismo de baixo Ti, que é caracterizado por uma sucessão de basaltos pahoehoe - basaltos rubbly - dacitos - andesitos e dacitos - riolitos. Do ponto de vista químico, os riolitos são homogêneos, com 71-73% de SiO2, 0,65-0,70% de TiO2 e enriquecidos em K2O (4-5%) e outros elementos incompatíveis (210-300 ppm Rb; 680-930 ppm Ba; ~ 350 ppm de Zr e \'Sigma\' REE ~ 300 ppm) em comparação com as unidades dacíticas precedentes. Do ponto de vista isotópico, correspondem à unidade mais evoluída, com razões \'ANTPOT.87 Sr\'/ \'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' = 0,7230 a 0,7255, razões \'ANTPOT.143 Nd\'/\'ANTPOT.\'144\' Nd IND.(134)\' = 0,51204 a 0,51205 e correspondentes valores mais negativos para \"épsilon\"\'Nd IND.(134)\' = -8,2 e -8,4. Petrograficamente, são rochas porfiríticas com microfenocristais de plagioclásio, pigeonita e Ti-magnetita. Os cristais de plagioclásio, principal fase mineral, apresentam feições de reabsorção e zonamento composicional inverso, além de razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' sistematicamente mais elevados que as obtidas para rocha total (0,7267 a 0,7280), sendo classificados como antecristais, cuja cristalização se deu, possivelmente, nas bordas do conduto. Modelamentos AFC mostram que os riolitos Santa Maria podem ter sido gerados por 30-40% de cristalização de magmas parentais com composição equivalente à composição de um andesito basáltico da Sequencia Barros Cassal e de 8-15% de assimilação de composições graníticas equivalentes à composição de granitos neoproterozóicos regionais (Granitóides Garopaba). Os magmas geradores dos riolitos Santa Maria caracterizam-se por elevadas temperaturas (média de 970°C), baixos teores de água (0,7 a 1,1% -para a fase inicial de cristalização e 0,2% para a fase final), e viscosidades da ordem de \'10 POT.5\' a \'10 POT.6\' Pa.s. Estas características permitiram uma forma de ocorrência não explosiva, que resultou em estruturas particulares de fluxos lobados e derrames de lava, corroboradas pelos resultados obtidos através de estudos de anisotropia de susceptibilidade magnética. / The Santa Maria rhyolites correspond to a sequence of effusive glassy to hipocrystalline rocks that outcrop in the southern portion of Paraná Magmatic Province, southern Brazil. Detailed field work in the Barros Cassal - Gramado Xavier region allows recognize that they correspond to the uppermost sequence of the low-Ti magmatism, which is characterized by a succession of pahoehoe basalt-rubbly basalt-dacite-dacite and andesite-rhyolite. The rhyolites are chemically homogeneous, with 71-73 wt% SiO2, 0.65-0.70 wt% TiO2 and are enriched in K2O (4-5 wt%) and other incompatible elements (210-300 ppm Rb; 680-930 ppm Ba; ~350 ppm Zr and \'Sigma\" REE ~300 ppm) when compared to the previous dacite units. Isotopically, it is the most evolved unit of all succession with the highest initial \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' (0.7230 to 0.7256) and \'ANTPOT.143 Nd\'/\'ANTPOT. 144\'Nd\'IND.(134)\' = 0,51204 to 0,51205, corresponding to negative \'épsilon\'\'Nd IND.(134)\' (-8,2 to -8,4). The rhyolites are porphyritic with microphenocrysts of plagioclase, pigeonite and Ti-magnetite. The plagioclase microphenocrysts show resorption features and inverse compositional zoning, with \'ANTPOT.87 Sr\'/ \'ANTPOT.86 \'Sr IND.(134)\' higher than those obtained for whole rock, indicating that they may correspond to antecrysts which crystallized near the walls of the conduit, and were affected by crustal contamination. AFC models indicate that the Santa Maria rhyolites may be generated by 30-40% of crystallization of basaltic andesite parental magmas with 8-15% of assimilation of granitic crust similar to regional Neoproterozoic granites (Garopaba Granitoid). The rhyolite magmas are characterized by high temperatures (970°C), low water contents (0.7 to 1.1% for the initial phase and 0.2% for the final stage) and viscosities around \'10 POT.5\' to \'10 POT.6\' Pa.s. These characteristics allowed an effusive extrusion, which resulted in peculiar structures as lava-domes, as corroborated by the results of anisotropy of magnetic susceptibility.

Os riolitos Santa Maria correspondem a uma seqüência efusiva de rochas vítreas a hipocristalinas aflorantes na porção sul da Província Magmática Paraná, sul do Brasil. Mapeamentos de detalhe na região de Barros Cassal - Gramado Xavier mostraram que eles correspondem à sequência superior do magmatismo de baixo Ti, que é caracterizado por uma sucessão de basaltos pahoehoe - basaltos rubbly - dacitos - andesitos e dacitos - riolitos. Do ponto de vista químico, os riolitos são homogêneos, com 71-73% de SiO2, 0,65-0,70% de TiO2 e enriquecidos em K2O (4-5%) e outros elementos incompatíveis (210-300 ppm Rb; 680-930 ppm Ba; ~ 350 ppm de Zr e \'Sigma\' REE ~ 300 ppm) em comparação com as unidades dacíticas precedentes. Do ponto de vista isotópico, correspondem à unidade mais evoluída, com razões \'ANTPOT.87 Sr\'/ \'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' = 0,7230 a 0,7255, razões \'ANTPOT.143 Nd\'/\'ANTPOT.\'144\' Nd IND.(134)\' = 0,51204 a 0,51205 e correspondentes valores mais negativos para \"épsilon\"\'Nd IND.(134)\' = -8,2 e -8,4. Petrograficamente, são rochas porfiríticas com microfenocristais de plagioclásio, pigeonita e Ti-magnetita. Os cristais de plagioclásio, principal fase mineral, apresentam feições de reabsorção e zonamento composicional inverso, além de razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' sistematicamente mais elevados que as obtidas para rocha total (0,7267 a 0,7280), sendo classificados como antecristais, cuja cristalização se deu, possivelmente, nas bordas do conduto. Modelamentos AFC mostram que os riolitos Santa Maria podem ter sido gerados por 30-40% de cristalização de magmas parentais com composição equivalente à composição de um andesito basáltico da Sequencia Barros Cassal e de 8-15% de assimilação de composições graníticas equivalentes à composição de granitos neoproterozóicos regionais (Granitóides Garopaba). Os magmas geradores dos riolitos Santa Maria caracterizam-se por elevadas temperaturas (média de 970°C), baixos teores de água (0,7 a 1,1% -para a fase inicial de cristalização e 0,2% para a fase final), e viscosidades da ordem de \'10 POT.5\' a \'10 POT.6\' Pa.s. Estas características permitiram uma forma de ocorrência não explosiva, que resultou em estruturas particulares de fluxos lobados e derrames de lava, corroboradas pelos resultados obtidos através de estudos de anisotropia de susceptibilidade magnética. / The Santa Maria rhyolites correspond to a sequence of effusive glassy to hipocrystalline rocks that outcrop in the southern portion of Paraná Magmatic Province, southern Brazil. Detailed field work in the Barros Cassal - Gramado Xavier region allows recognize that they correspond to the uppermost sequence of the low-Ti magmatism, which is characterized by a succession of pahoehoe basalt-rubbly basalt-dacite-dacite and andesite-rhyolite. The rhyolites are chemically homogeneous, with 71-73 wt% SiO2, 0.65-0.70 wt% TiO2 and are enriched in K2O (4-5 wt%) and other incompatible elements (210-300 ppm Rb; 680-930 ppm Ba; ~350 ppm Zr and \'Sigma\" REE ~300 ppm) when compared to the previous dacite units. Isotopically, it is the most evolved unit of all succession with the highest initial \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(134)\' (0.7230 to 0.7256) and \'ANTPOT.143 Nd\'/\'ANTPOT. 144\'Nd\'IND.(134)\' = 0,51204 to 0,51205, corresponding to negative \'épsilon\'\'Nd IND.(134)\' (-8,2 to -8,4). The rhyolites are porphyritic with microphenocrysts of plagioclase, pigeonite and Ti-magnetite. The plagioclase microphenocrysts show resorption features and inverse compositional zoning, with \'ANTPOT.87 Sr\'/ \'ANTPOT.86 \'Sr IND.(134)\' higher than those obtained for whole rock, indicating that they may correspond to antecrysts which crystallized near the walls of the conduit, and were affected by crustal contamination. AFC models indicate that the Santa Maria rhyolites may be generated by 30-40% of crystallization of basaltic andesite parental magmas with 8-15% of assimilation of granitic crust similar to regional Neoproterozoic granites (Garopaba Granitoid). The rhyolite magmas are characterized by high temperatures (970°C), low water contents (0.7 to 1.1% for the initial phase and 0.2% for the final stage) and viscosities around \'10 POT.5\' to \'10 POT.6\' Pa.s. These characteristics allowed an effusive extrusion, which resulted in peculiar structures as lava-domes, as corroborated by the results of anisotropy of magnetic susceptibility.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / La evolución de reservorios de magma silíceos someros es un aspecto trascendental en la transferencia de masa y calor a través de la corteza superior. Caracterizar la estructura interna de plutones resulta primordial para encontrar evidencias de los procesos que habrían ocurrido durante la construcción y enfriamiento de reservorios magmáticos y, así, comprender la naturaleza del registro plutónico. De este modo, se propone estudiar el plutón La Gloria (Chile central), con el objetivo de determinar sus variaciones internas, tanto mineralógicas, texturales (fábricas) como magnéticas, e identificar los procesos fluidodinámicos que dieron lugar a su construcción y diferenciación. Con ello, se propone un modelo del emplazamiento y evolución convectiva del reservorio de magma que habría dado lugar al plutón La Gloria y las diferencias composicionales, mineralógicas y texturales en él observadas. El plutón La Gloria corresponde a un plutón granítico Mioceno, de geometría elongada en dirección N30°W, de 20 km de largo y 5 km de ancho, con una exposición vertical de hasta 2.5 km. Sus contactos con la roca de caja están bien definidos, variando de subverticales en los bordes laterales a subhorizontal hacia el techo, con bordes escalonados. A pesar de que se han reconocido patrones de zonación composicional y mineralógica dentro del plutón, éste no exhibe grandes variaciones ni contactos internos bien definidos, siendo relativamente homogéneo. Las variaciones de las propiedades magnéticas naturales y fábricas (tanto magnética como petrográfica) varían sistemáticamente dentro del plutón La Gloria. La fábrica magnética, determinada a través de anisotropía de la susceptibilidad magnética, está controlada por titanomagnetita multi-dominio pobre en Ti y muestra un patrón con lineaciones horizontales (siguiendo la elongación del plutón) y foliaciones paralelas a los bordes del intrusivo (vertical en las paredes y horizontal hacia el centro y techo). Esta es consistente con la fábrica petrográfica dada por plagioclasa y anfíbola+biotita, excepto en las muestras del centro, donde la foliación y lineación magmática son verticales. Estos patrones se interpretan como registro del cizalle producido por flujos de magma, consecuencia de la convección termal del reservorio de magma. Las fábricas se registrarían en la zona de bloqueo reológico entre un magma altamente cristalino (>50%, borde rígido) y un magma pobre en cristales (<50%, con mayor capacidad de fluir), la cual va migrando hacia el centro del plutón a medida que éste se enfría. Ambas fábricas difieren al centro del plutón debido a las diferencias en la morfología de los cristales y su respuesta ante el cizalle. La fábrica magnética está dada por la anisotropía en la distribución de cristales de magnetita, mientras que la fábrica magmática está dada por la orientación preferencial de cristales elongados. De este modo, la fábrica magnética registra el avance del frente de enfriamiento del magma (patrón concéntrico), mientras que la fábrica magmática registra la dirección de los flujos magmáticos (paralelo a las paredes en los bordes y vertical al centro). La susceptibilidad (10-2 10-1 SI) y remanencia magnética natural (10-2 10 A/m) muestran un patrón de zonación, aumentando su intensidad hacia los bordes y techo del plutón, consistente con las variaciones en el contenido y tamaño de cristales de magnetita. Estas variaciones se interpretan como consecuencia del ascenso de fluidos oxidantes, producto de la desvolatilización del magma durante su enfriamiento en etapas tardi-magmáticas a sub-solidus, reequilibrando los óxidos de Fe-Ti. Sin embargo, este reequilibrio no alteraría la distribución espacial de los cristales y, con ello, tampoco la fábrica magnética registrada al final de la etapa convectiva. Las direcciones paleomagnéticas primarias obtenidas sugieren que no habrían existido rotaciones tectónicas internas del plutón post-enfriamiento, las cuales hubiesen alterado de manera significativa los patrones de la estructura interna. Los resultados de esta tesis indican que el plutón La Gloria representa un reservorio de magma que estuvo mayormente fundido, de unos 200 km3, con capacidad de presentar convección interna (registrada por las fábricas) a gran escala y cristalinidades inferiores al 55%vol. (para permitir los flujos de magma). Sin embargo, las etapas iniciales de ensamblaje y construcción del reservorio no son registradas en la estructura interna del plutón.

Nos entornos da cidade de Guarapuava (Paraná, Brasil) afloram rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó associadas ao magmatismo Eocretáceo da Formação Serra Geral. Tais rochas formam extensos corpos tabulares com dezenas de metros de espessura, sobrepondo-se aos derrames basálticos correlatos. Classificam-se como traquidacitos pobres em sílica (63-66% SiO2). A textura porfirítica caracteriza-se por 10 - 20% de macrocristais de plagioclásio, piroxênio (augita, principalmente) e óxidos de Fe-Ti, em ordem decrescente de abundância; imersos em uma matriz microgranular a afanítica. Em escala de afloramento, os traquidacitos possuem um padrão zebrado, alternando bandas sinuosas claras e escuras dispostas de maneira sub-horizontal. Vesículas e amídalas, apesar de pouco abundantes, são recorrentes. Macrocristais de plagioclásio foram amplamente investigados do ponto de vista petrográfico e isotópico. Tais cristais caracterizam-se por hábitos tabulares euedrais atingindo comprimentos de até 2 cm. Menos comuns, mas presentes, são agregados deste mineral com piroxênio e óxidos de Fe-Ti, definindo textura glomeroporfirítica. Neste caso, o plagioclásio ocorre em menores tamanhos, com formas irregulares e contatos interdigitados. Independente da associação petrográfica, o plagioclásio é predominantemente homogêneo, com ausência de zoneamentos. Imagens de catodoluminescência e microscopia eletrônica de varredura em matriz de traquidacito revelaram que esta é composta por dois domínios petrograficamente distintos; um contínuo e maciço caracterizado por um fino intercrescimento de sanidina e quartzo, e outro irregular e esburacado dominado apenas por sanidina. As bandas escuras observadas nos respectivos afloramentos são enriquecidas no primeiro, enquanto as bandas claras são relativamente empobrecidas neste e dominadas pelo segundo tipo. Todas amostras apresentaram curvas crystal size distribution (CSD) côncavas para cima, possibilitando sua subdivisão em fenocristais (> 3mm) e microfenocristais (< 3mm). Tal divisão guarda relação com o período de residência e ambiente de cristalização, estimados da ordem de 40 anos em câmara magmática profunda (taxa de crescimento de 10-9 mm.s-1), e 2 anos durante ascensão e erupção (taxa de crescimento de 10-8 mm.s-1), respectivamente. Assinaturas de isótopos de Sr em plagioclásio revelam sutis flutuações intra e intercristalinas das razões de 87Sr/86Sr, com média de 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). Tais razões de 87Sr/86Sr em plagioclásio sobrepõem-se às de rocha total, condizente com uma cristalização em equilíbrio e sua classificação como fenocristais sensu stricto. As altas temperaturas dos magmas traquidacíticos (~1000°C) associadas aos cristais sinuosos de plagioclásio nos agregados e às curvas CSD côncavas para cima indicam relevante ação de coarsening durante estágio de câmara magmática. A limitada variação de isótopos de Sr obtida em plagioclásio sugere sua cristalização em uma câmara magmática com contínua injeção de magmas cogenéticos capazes de interagir e homogeneizar todo o ambiente. Tais eventos de injeção magmática causaram rompimento e remobilização de partes das paredes da câmara, redistribuindo os fragmentos cumuláticos, posteriormente preservados como os agregados (clusters). Tal magma ascendeu pela crosta com 10-15% de cristalinidade. As baixíssimas quantidades de água dissolvidas (<1.5% H2O) foram exsolvidas apenas em profundidades muito rasas até a superfície. Tal exsolução magmática ocorreu de maneira heterogênea, gerando zonas discretas com reologias e propriedades diferentes numa escala centimétrica. Fraturas sub-horizontais finamente espaçadas condicionadas pela direção do fluxo e pelo padrão de resfriamento possibilitaram o escape de tais fluidos, que teriam interagido seletivamente com as porções imediatamente próximas, gerando as diferentes cores observadas nos afloramentos bandados. Relações estratigráficas, ausência de texturas/estruturas piroclásticas, imponente presença de cristais euedrais de plagioclásio e homogeneidade isotópica associadas às baixas concentrações de água e altas temperaturas magmáticas refutam uma origem piroclástica para tais depósitos. Sugere-se um modelo eruptivo predominantemente efusivo na forma de extensos derrames de lavas ácidas a partir de condutos na região de Guarapuava. / Acid volcanic rocks of Chapecó affinity crops out on the surroundings of Guarapuava city (Paraná, Brazil) associated with the Eocretaceous magmatism of the Serra Geral Formation. Such rocks constitute extensive tabular deposits up to tens of meters thick, resting directly above the correlate basaltic flows. They classify as low-silica trachydacites (63-66% SiO2). Their porphyritic texture is characterized by 10-20% of macrocrysts of plagioclase, pyroxene (augite, chiefly) and Fe-Ti oxides, in decreasing order of abundance; these are set in a microgranular fine to aphanytic groundmass. Trachydacite outcrops show a zebra-like pattern characterized by a rhythmic alternation of sub-horizontal light and dark bands in a sub-horizontal fashion. Vesicles and amygdales, although rare, are ubiquitous in these outcrops. Plagioclase macrocrysts were thoroughly investigated via petrography and isotopy. Crystals typically exhibit tabular euhedral habits up to 2 cm long. Less frequent, but ubiquitous, are clusters composed of plagioclase + pyroxene ± Fe-Ti oxides, that define a glomeroporphyritic texture. In this case, plagioclase is smaller and show irregular, interfingered contacts. Regardless of the petrographic association, the plagioclase is predominantly unzoned. Cathodoluminescence and scanning electron microscopy reveal the trachydacite groundmass to be composed of two petrographically distinct domains; one massive and continuous composed of a fine intergrowth of sanidine and quartz, and another one irregular and porous dominated only by sanidine. The dark bands observed on the respective outcrops are enriched in the former, whereas the light bands are relatively depleted in this and dominated by the latter type. All samples show concave-up crystal size distribution (CSD) curves, allowing sub-division in two groups: phenocrysts (> 3mm) and microphenocrysts (< 3mm). Such division bears relation with residence times and crystallization environment, estimated about 40 years in a deep-seated magmatic chamber (growth rate of 10-9 mm.s-1) and 2 years during ascent and eruption (growth rate of 10-8 mm.s-1), respectively. Plagioclase Sr isotopes signatures reveal subtle intra and intercrystalline fluctuations in 87Sr/86Sr ratios with a mean value of 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). These signatures overlap with the whole-rock Sr isotopes, implying equilibrium crystallization and their classification as phenocrysts sensu stricto. The high magmatic temperatures of trachydacite magmas (~1000°C) associated with the irregular plagioclase crystals in the clusters and the concave-up CSD curves indicate the importance of coarsening during the magmatic chamber stage. The restricted variation of Sr isotopes obtained in plagioclase suggest their crystallization in a magmatic chamber protractedly supplied by cogenetic magmas capable to interact and homogenize the entire environment. These injection events promoted disruption and remobilization of parts of the chamber walls, redistributing the observed cumulate fragments that form the glomerocrysts. The magmas ascended through the crust bearing 10-15% crystallinity. The very low water contents dissolved (< 1.5% H2O) were exsolved in very shallow depths up to the surface. Such exsolution was heterogeneous through the magma, generating discrete zones with different rheology and properties up to the centimeter scale. Finely spaced sub-horizontal fractures enabled the exsolved fluids to escape and these would have interacted selectively with the immediately adjacent portions, generating the different colors observed on the banded outcrops. Stratigraphic relationships together with the lack of pyroclastic textures/structures, ubiquitous presence of euhedral plagioclase crystals and isotopic homogeneity associated with the low water contents and high magmatic temperatures refutes a pyroclastic origin for such deposits. Otherwise, it is suggested a mainly effusive eruption style as vast acid lava flows fed by discrete conduits on the neighborhoods of Guarapuava.

O mapeamento detalhado de uma área de ocorrência de rochas vulcânicas na borda sul da Provincia Magmática Paraná Etendeka (PMPE), entre as cidades de Gramado Xavier e Barros Cassal, RS, permitiu estabelecer a relação estratigráfica de três sequências vulcânicas ácidas geradas por eventos eruptivos associados a magmas-tipo quimicamente distintos. A sequência Caxias do Sul corresponde à primeira manifestação de vulcanismo ácido e é formada por diversos fluxos de lava e lava-domos, emitidos de forma continua, sem intervalos significativos entre as erupções, o que resultou em um espesso pacote de até 140 m de espessura. O final do magmatismo se deu de forma intermitente, com a deposição de arenito entre os últimos derrames. Estas rochas têm composição dacítica (68-70% SiO2) e textura inequigranular hipohialina afanítica a fanerítica fina, sendo compostas por microfenocristais (<2,3 mm) e micrólitos de plagioclásio (\'An IND.55-67\"), piroxênios (hiperstênio, pigeonita e augita) e Ti-magnetita imersos em matriz vítrea ou desvitrificada. Modelos de fracionamento sugerem que seu magma parental pode ter evoluído a partir de um líquido fracionado de basaltos tipo Gramado. As assinaturas geoquímicas e isotópicas (\'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(i)\' 0,7192-0,7202) indicam que a evolução pode ter ocorrido em um sistema fechado, com participação, ao menos localmente, de um contaminante crustal mais oxidado. Estima-se que, previamente à erupção, apresentavam temperaturas próximas ao liquidus, de 980-1000ºC, 2% de H2O, fO2 \'10 POT.10,4\' bar, e devem ter residido em reservatórios localizados na crosta superior, a P~3 kbar. Um evento de recarga na câmara pode ter disparado o início da ascensão, que ocorreu com um gradiente dP/dT de 100bar/ºC e velocidades de 0,2 a 0,5 cm \'s POT.-1\' , propiciando a nucleação e crescimento de feno e microfenocristais. O magma teria alcançado a superfície a temperaturas de ~970ºC e viscosidades de \'10 POT.4\' a \'10 POT .5\' Pa.s. A segunda sequência vulcânica, aqui denominada Barros Cassal, é composta por diversos fluxos de lavas andesito basálticas, andesíticas e dacíticas (54-56; 57-58 e 64-66% SiO2, respectivamente), com frequentes intercalações de arenito, que atestam o comportamento intermitente deste evento. Estas rochas apresentam uma textura hipohialina a hipocristalina afanítica a fanerítica fina, cor preta a cinza escura e proporções variadas de vesículas e amígdalas. Todas são compostas por microfenocristais (<0,75 mm) de plagioclásio, augita e Ti-magnetita subédricos, anédricos ou esqueléticos, imersos em matriz vítrea ou desvitrificada. As assinaturas isotópicas das rochas que compõem esta sequência (e.g., \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\' IND.(i)\' = 0,7125-0,7132) encontram-se dentro do campo dos basaltos toleíticos tipo Gramado, que pode ter sido o magma parental a partir do qual derivaram por cristalização fracionada. Estimativas baseadas nas condições de equilíbrio cristal-líquido indicam que os magmas mais evoluídos da sequência Barros Cassal, de composição dacítica, apresentavam temperaturas de 990 a 1010 ºC, 1,4 a 1,8% de H2O e viscosidades de \'10 POT.4\' Pa.s. As pequenas dimensões dos cristais e cálculos barométricos indicam que a cristalização se deu durante a ascensão, entre 2 e 3 km de profundidade (0,5 a 0,7 kbar de pressão), enquanto o magma ascendia a uma velocidade de 0,12 cm \'s POT.-1\' . Com o fim deste evento vulcânico, desenvolveu-se regionalmente uma expressiva sedimentação imatura (espessura >10 m) de arenitos arcosianos e conglomerados. O último evento vulcânico corresponde à sequência Santa Maria, composta por fluxos de lava e formação de lava domos de composição riolítica (70-73% SiO2), que atingiram espessuras totais de 150 a 400 m. Na base ocorrem feições de interação lava-sedimento (peperitos) e autobrechas (formadas na base e carapaça dos derrames, que constituem lobos nas porções mais distais). Obsidianas bandadas e outras feições indicativas de fluxo coerente são características da unidade. No centro da pilha, a sequência de riolitos constitui uma camada mais monótona de rochas dominantemente cristalinas com marcante disjunção vertical que correspondem à parte central de corpos de lava-domos, no topo predominam as disjunções horizontais. Estas rochas contém < 6% de fenocristais e microfenocristais (<1,2 mm) de plagioclásio (An40-60), Ti- magnetita e pigeonita imersos em matriz vítrea ou cristalina (maciça ou bandada) com até 20% de micrólitos. Modelos de fracionamento são consistentes com modelos em que o magma parental do riolito Santa Maria teria composição similar ao dacito Barros Cassal. As variações nas razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'ind.(i)\' (0,7230-0,7255) sugerem evolução em sistema aberto, envolvendo contaminação crustal. O magma teria evoluído em câmaras magmáticas localizadas a <12 km de profundidade (<3 kbar), a temperaturas entre 970 e 1000ºC, com fO 2 de ~\'10 POT.10-11\' bar e até 1% de H2O. A cristalização, que se iniciou dentro do reservatório, teria prosseguido durante a ascensão, que ocorreu em gradientes dP/dT de 100 bar/ºC e velocidades médias de 0,2 cm \'s POT.-1\' . O processo de nucleação de micrólitos ocorreu quando o magma ultrapassou o limite de solubilidade a 200 bar de pressão, apresentando temperaturas de 940-950ºC e viscosidades de \'10 POT.5\' a \'10 POT.7\' Pa.s. A alimentação por condutos fissurais, associada a altas taxas de extrusão, teriam elevado a tensão cisalhante próximo às paredes do conduto, gerando bandamentos com distintas concentrações de água. As bandas hidratadas funcionaram como superfícies de escorregamento, diminuindo a viscosidade efetiva, favorecendo a desgaseificação e aumentando a eficiência do transporte do magma desidratado até a superfície. A identificação de estruturas associadas à efusão de lavas, como dobras de fluxo, fluxos lobados, auto-brechas, além da identificação de estruturas de lava domos, contraria interpretações que propõem origem dominantemente piroclástica para o vulcanismo ácido na região, a partir de centros efusivos localizados em Etendeka, na África. / The detailed mapping of an area in the southern edge of the Paraná Etendeka Magmatic Province (PEMP), between the cities of Gramado Xavier and Barros Cassal, Rio Grande do Sul, Brazil, revealed three stratigraphic sequences generated by silicic volcanic eruptions associated to chemically distinct magma-types. The Caxias do Sul sequence corresponds to the first volcanic manifestation of silicic magmatism in the PMPE. It consists of several lava flows and lava domes which erupted continuously, without significant gaps between the events, and resulted in a thick deposit of up to 140 m. The deposition of layers of sandstone between the last lava flows show the intermittent ending of this volcanic event.. These rocks present dacitic composition (~68 wt% SiO2) and hipohyaline to phaneritic texture with microphenocrysts (<2.3 mm) and microlites of plagioclase (\'An IND.55-67\'), pyroxene (hypersthene, pigeonite and augite) and Ti-magnetite surrounded by vitreous or devitrified matrix. The fractionation models suggest that their parental magma may have evolved from a liquid which fractionated from Gramado-type basalts. Geochemical and isotopic signatures ( \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\' IND.(i)\' 0.7192 to 0.7202) indicate that evolution may have occurred in a closed system, with the participation, at least locally, of a more oxidized crustal contaminant. It is estimated that prior to the eruption the magma might have reached a near-liquidus temperature (980-1000°C), with 2%H2O, fO2 \'10 POT.10.4\' bar, in the reservoirs located in the upper crust, at P~3 kbar. A recharge event in the camera may have triggered the ascension, which occurred with a dP/dT gradient of 100bar/°C and speeds from 0.2 to 0.5 cm.\'s POT.-1\' , leading to nucleation and growth of pheno and microphenocrysts. The magma may have reached the surface at a temperature of ~970 °C and viscosity of \'10 POT.4\' -\'10 POT.5\' Pa.s. The second volcanic sequence, Barros Cassal, is composed of several andesite basaltic, andesitic and dacitic lava flows (54-56, 57-58 and 64-66% SiO2, respectively), with frequent intercalations of sandstone, proving the intermittent behavior of this event. These rocks present aphanitic hipohyaline to hipocrystaline phaneritic texture, black to dark gray color and varied proportions of vesicles. They are all composed of microphenocrysts (<0.75 mm) of plagioclase, augite and subhedral, anhedral or skeletal Ti-magnetite, immersed in glassy or devitrified matrix. The isotopic signatures of the rocks that make up this sequence (eg. \'ANTPOT.87 Sr\'/\'86 ANTPOT. \'Sr IND.(i)\' = 0.7125 to 0.7132) are within the field of tholeiitic Gramado- type basalts, which may have been the parental magma from which they derived by fractional crystallization. Estimates based on the conditions of crystal-liquid equilibrium indicate that the most evolved magmas of the Barros Cassal Sequence, of dacitic composition, reached a temperature of 990-1010°C, 1.4 to 1.8% H2O, and viscosity of \'10 POT.4\' Pa.s. The small size of the crystals and the barometric models indicate that crystallization occurred during the rise, between 2 and 3 km depth (0.5 to 0.7 kbar pressure), while the magma ascended at a speed of 0.12 cm \'s POT.-1\' . With the end of this volcanic event, a significant immature sedimentation (thickness> 10 m) of feldspathic sandstone and conglomerates developed regionally. The last sequence corresponds to Santa Maria, composed of lava flows and lava domes of rhyolitic composition (70-73% SiO2). These deposits can be 150-400 m thick. Features as lava-sediment interaction (peperites) and autobreccias (formed at the base of the flows, which are lobated in the more distal portions) are common in the base of the volcanic pile. banded obsidian and other distinctive features of effusive flows are common in this unit. In the center of the stack, a more monotonous body flow predominates, with hipocrystalline textures and vertical disjunction (corresponding to the central portion of the lava dome). on the top, horizontal disjunctions predominate. These rocks contain <6 % of microphenocrysts and phenocrysts (<1.2 mm) of plagioclase (\'An IND.40-60\'), Ti-magnetite and up to 20% of pigeonite microlites. all these mineral phases occur immersed in glassy or crystalline (massive or banded) matrix. The fractionation models are consistent with models in which the parental magma of the Santa Maria rhyolite and the dacites of Barros Cassal Sequence have similar composition. Variations in \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86\'Sr IND.(i)\' (0.7230 to 0.7255) suggest open-system evolution, involving crustal contamination. The magma might have evolved into dacitic composition in magma chambers located at a depth of <12 km (< 3 kbar), at temperatures between 970 and 1000°C, fO2 of ~\'10 POT.10\'-\'10 POT.11\' bar and 1% of H2O. The crystallization began in the reservoir and might have continued during the ascent, which occurred in dP/dT gradients of 100 bar/°C, with average speeds of 0.2 cm s -1 . The microlites nucleation process occurred when the magma exceeded the solubility limit at 200 bar and displayed a temperature of 940-950°C and viscosity of 10 5 -10 7 Pa.s. The feeding through fissure conduits, associated to high- rate extrusion, might have increased the shear stress near the conduit walls, generating banding with different concentrations of water. Hydrated bands acted as slip surfaces, decreasing the effective viscosity, favoring degassing and increasing the efficiency of transport of dry magma to the surface. The identification of structures associated with lava effusion - like folds of flow, lobed flows, autobreccias, as well as lava dome structures - contradicts the current interpretation, which proposes one single pyroclastic origin, eruptive centers located in Etendeka, Africa, for all deposits of silicic composition in the PEMP.

O presente trabalho investiga processos de interação e mistura parcial de magmas monzodioríticos e sieníticos s.l. no Plúton Piracaia,(~ 580 Ma), que pertence à Província Granítica Itu, de caráter pós-orogênico. O Plúton Piracaia é uma intrusão alongada com cerca de 30 km2, formada por cinco unidades: Monzodioritos grossos (Mdr); Monzodioritos finos (Mdf); Monzonitos heterogêneos (Mh); Sienitos (Sie); quartzo sienitos e quartzo monzonitos (Qsie). Como base para a caracterização dos processos de interação de magmas, foram estimados os parâmetros físico-químicos dos magmas primários e híbridos identificados no plúton. As temperaturas liquidus foram estimadas a partir da saturação em apatita, e são da ordem de 950-1050°C para os magmas mais primitivos (Mdf) e 850-900°C para os mais diferenciados (quartzo sienitos). As temperaturas solidus, estimadas através das relações de equilíbrio entre hornblenda e plagioclásio, são da ordem de 750°C para Mdf, e 650-700°C para Sienitos e quartzo sienitos (Qsie). A profundidade de alojamento do plúton é estimada em ~13-15 km com base nas pressões estimadas para Mdf com base no conteúdo de Al na hornblenda. A concentração de H2O nos magmas foi estimada com base no teor de An do plagioclásio, conhecida a temperatura de cristalização, que indicou valores da ordem de 2,5-3,3% para Mdf, alcançando até 5% nos quartzo sienitos. Estimativas da fO2 a partir da composição química de cristais de magnetita e ilmenita não puderam ser obtidas, devido a reequilíbrio pós-magmático. Deste modo, foram obtidos valores aproximados com base no conteúdo de ulvoespinélio de cristais de magnetita reconstituídos e no conteúdo da molécula ilmenita dos cristais de ilmenita; em paralelo, foram também utilizadas as razões Fe/(Fe/Mg) de anfibólio e biotita. Os resultados revelaram um importante contraste entre as unidades Mdf e Mdr, caracteristicamente oxidadas, com valores próximos aos do buffer NNO, e as demais unidades, onde quartzo sienitos (Qsie) e especialmente Sie mostram-se mais reduzidas. Os baixos valores de susceptibilidade magnética medidos em campo para as unidade Sie e Mh, que a ela se associa, devem ser reflexos do seu caráter mais reduzido. Ao longo da história de construção da câmara, que foi alimentada intermitentemente por magmas de composição variada, dois eventos principais de interação de magmas foram identificados, com características distintas: (i) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e sieníticos (Sie), gerando a unidade de Monzonitos heterogêneos (Mh), na qual a intensa interdigitação de porções monzodioríticas e sieníticas sugere uma forte atuação mecânica, favorecendo a hipótese de que os magmas tenham se misturado previamente ao alojamento final; e (ii) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e quartzo sieníticos (Qsie), gerando diversas estruturas de coexistência, mistura localizada e possivelmente as rochas quartzo monzoníticas da unidade ( Qsie); neste caso, a interação entre os magmas possivelmente ocorreu na câmara magmática, como sugerido pelas características das estruturas indicativas de coexistência (enclaves e pillows de composição monzodiorítica). / The present study investigates the interaction and partial mixing of monzodiorite and syenite s.l. magmas in the Piracaia Pluton (~580 My), which is part of the post-orogenic Itu Granite Province. The Piracaia Pluton is an elongated intrusion with approximately 30 km², composed by five units: Coarse-grained monzodiorites (Mdr); Fine-grained monzodiorites (Mdf); Heterogeneous monzonites (Mh); Syenites (Sie); quartz syenites and quartz monzonites (Qsie). The physico-chemical crystallization parameters of the primary and hybrid magmas identified in the pluton were determined as references for the characterization of the magma interaction processes. The liquidus temperatures were estimated based on apatite saturation, and are in the range of 950-1050º C for the most primitive magmas (Mdf) and 850-900º C for the more differentiated ones (quartz syenites). The solidus temperatures, estimated on the basis of the equilibrium between hornblende and plagioclase, are about 750º C for Mdf, and 650-700º C for and quartz syenites (Qsie). The depth of emplacement is estimated at 13-15 km, as indicated by pressure estimates for Mdf, based on the Al-in-hornblende content. The H2O concentration of the magmas was estimated based on the An content of plagioclase, with results are in the range of 2.5-3.3% for Mdf, reaching up to 5% in quartz syenites. fO2 estimates based on the composition of coexisting magnetite and ilmenite could not be performed, due to post-magmatic re-equilibration. However, approximate values were obtained based on the ulvospinel content of reconstructed titanomagnetite crystals, and on the content of ilmenite molecule in ilmenite crystals; in parallel, the Fe/(Fe/Mg) ratios of amphibole and biotite were also used. The results show an important difference between the Mdf and Mdr units, which are distinctively oxidized, with values near the NNO buffer, and the other units which have lower ?O2, the quartz syenites and especially the syenites being the more reduced units. The lower magnetic susceptibility values measured in the field for the Sie and Mh units must reflect their more reduced nature. During the construction of the magma chamber, which was intermittently recharged by magmas of varied composition, two main events of magma interaction with distinct characteristics were identified: (i) the interaction of monzodiorites (Mdf) and syenites (Sie), generating the Heterogeneous monzonite unit, in which the interfingering of monzodiorite and syenite portions suggest a strong mechanical interaction, favoring the hypothesis that the magmas were already mixing previously to the final emplacement; (ii) interaction of monzodiorite (Mdf) and quartz syenite (Qsie), generating diverse mingling structures, local hybridization and possibly the quartz monzonite rocks of the unit Qsie; in this case, the magma interaction must have occurred at the magma chamber, as suggested by the type of structures indicative of coexistence (enclaves and monzodiorite pillows).

O presente trabalho investiga processos de interação e mistura parcial de magmas monzodioríticos e sieníticos s.l. no Plúton Piracaia,(~ 580 Ma), que pertence à Província Granítica Itu, de caráter pós-orogênico. O Plúton Piracaia é uma intrusão alongada com cerca de 30 km2, formada por cinco unidades: Monzodioritos grossos (Mdr); Monzodioritos finos (Mdf); Monzonitos heterogêneos (Mh); Sienitos (Sie); quartzo sienitos e quartzo monzonitos (Qsie). Como base para a caracterização dos processos de interação de magmas, foram estimados os parâmetros físico-químicos dos magmas primários e híbridos identificados no plúton. As temperaturas liquidus foram estimadas a partir da saturação em apatita, e são da ordem de 950-1050°C para os magmas mais primitivos (Mdf) e 850-900°C para os mais diferenciados (quartzo sienitos). As temperaturas solidus, estimadas através das relações de equilíbrio entre hornblenda e plagioclásio, são da ordem de 750°C para Mdf, e 650-700°C para Sienitos e quartzo sienitos (Qsie). A profundidade de alojamento do plúton é estimada em ~13-15 km com base nas pressões estimadas para Mdf com base no conteúdo de Al na hornblenda. A concentração de H2O nos magmas foi estimada com base no teor de An do plagioclásio, conhecida a temperatura de cristalização, que indicou valores da ordem de 2,5-3,3% para Mdf, alcançando até 5% nos quartzo sienitos. Estimativas da fO2 a partir da composição química de cristais de magnetita e ilmenita não puderam ser obtidas, devido a reequilíbrio pós-magmático. Deste modo, foram obtidos valores aproximados com base no conteúdo de ulvoespinélio de cristais de magnetita reconstituídos e no conteúdo da molécula ilmenita dos cristais de ilmenita; em paralelo, foram também utilizadas as razões Fe/(Fe/Mg) de anfibólio e biotita. Os resultados revelaram um importante contraste entre as unidades Mdf e Mdr, caracteristicamente oxidadas, com valores próximos aos do buffer NNO, e as demais unidades, onde quartzo sienitos (Qsie) e especialmente Sie mostram-se mais reduzidas. Os baixos valores de susceptibilidade magnética medidos em campo para as unidade Sie e Mh, que a ela se associa, devem ser reflexos do seu caráter mais reduzido. Ao longo da história de construção da câmara, que foi alimentada intermitentemente por magmas de composição variada, dois eventos principais de interação de magmas foram identificados, com características distintas: (i) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e sieníticos (Sie), gerando a unidade de Monzonitos heterogêneos (Mh), na qual a intensa interdigitação de porções monzodioríticas e sieníticas sugere uma forte atuação mecânica, favorecendo a hipótese de que os magmas tenham se misturado previamente ao alojamento final; e (ii) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e quartzo sieníticos (Qsie), gerando diversas estruturas de coexistência, mistura localizada e possivelmente as rochas quartzo monzoníticas da unidade ( Qsie); neste caso, a interação entre os magmas possivelmente ocorreu na câmara magmática, como sugerido pelas características das estruturas indicativas de coexistência (enclaves e pillows de composição monzodiorítica). / The present study investigates the interaction and partial mixing of monzodiorite and syenite s.l. magmas in the Piracaia Pluton (~580 My), which is part of the post-orogenic Itu Granite Province. The Piracaia Pluton is an elongated intrusion with approximately 30 km², composed by five units: Coarse-grained monzodiorites (Mdr); Fine-grained monzodiorites (Mdf); Heterogeneous monzonites (Mh); Syenites (Sie); quartz syenites and quartz monzonites (Qsie). The physico-chemical crystallization parameters of the primary and hybrid magmas identified in the pluton were determined as references for the characterization of the magma interaction processes. The liquidus temperatures were estimated based on apatite saturation, and are in the range of 950-1050º C for the most primitive magmas (Mdf) and 850-900º C for the more differentiated ones (quartz syenites). The solidus temperatures, estimated on the basis of the equilibrium between hornblende and plagioclase, are about 750º C for Mdf, and 650-700º C for and quartz syenites (Qsie). The depth of emplacement is estimated at 13-15 km, as indicated by pressure estimates for Mdf, based on the Al-in-hornblende content. The H2O concentration of the magmas was estimated based on the An content of plagioclase, with results are in the range of 2.5-3.3% for Mdf, reaching up to 5% in quartz syenites. fO2 estimates based on the composition of coexisting magnetite and ilmenite could not be performed, due to post-magmatic re-equilibration. However, approximate values were obtained based on the ulvospinel content of reconstructed titanomagnetite crystals, and on the content of ilmenite molecule in ilmenite crystals; in parallel, the Fe/(Fe/Mg) ratios of amphibole and biotite were also used. The results show an important difference between the Mdf and Mdr units, which are distinctively oxidized, with values near the NNO buffer, and the other units which have lower ?O2, the quartz syenites and especially the syenites being the more reduced units. The lower magnetic susceptibility values measured in the field for the Sie and Mh units must reflect their more reduced nature. During the construction of the magma chamber, which was intermittently recharged by magmas of varied composition, two main events of magma interaction with distinct characteristics were identified: (i) the interaction of monzodiorites (Mdf) and syenites (Sie), generating the Heterogeneous monzonite unit, in which the interfingering of monzodiorite and syenite portions suggest a strong mechanical interaction, favoring the hypothesis that the magmas were already mixing previously to the final emplacement; (ii) interaction of monzodiorite (Mdf) and quartz syenite (Qsie), generating diverse mingling structures, local hybridization and possibly the quartz monzonite rocks of the unit Qsie; in this case, the magma interaction must have occurred at the magma chamber, as suggested by the type of structures indicative of coexistence (enclaves and monzodiorite pillows).

Nos entornos da cidade de Guarapuava (Paraná, Brasil) afloram rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó associadas ao magmatismo Eocretáceo da Formação Serra Geral. Tais rochas formam extensos corpos tabulares com dezenas de metros de espessura, sobrepondo-se aos derrames basálticos correlatos. Classificam-se como traquidacitos pobres em sílica (63-66% SiO2). A textura porfirítica caracteriza-se por 10 - 20% de macrocristais de plagioclásio, piroxênio (augita, principalmente) e óxidos de Fe-Ti, em ordem decrescente de abundância; imersos em uma matriz microgranular a afanítica. Em escala de afloramento, os traquidacitos possuem um padrão zebrado, alternando bandas sinuosas claras e escuras dispostas de maneira sub-horizontal. Vesículas e amídalas, apesar de pouco abundantes, são recorrentes. Macrocristais de plagioclásio foram amplamente investigados do ponto de vista petrográfico e isotópico. Tais cristais caracterizam-se por hábitos tabulares euedrais atingindo comprimentos de até 2 cm. Menos comuns, mas presentes, são agregados deste mineral com piroxênio e óxidos de Fe-Ti, definindo textura glomeroporfirítica. Neste caso, o plagioclásio ocorre em menores tamanhos, com formas irregulares e contatos interdigitados. Independente da associação petrográfica, o plagioclásio é predominantemente homogêneo, com ausência de zoneamentos. Imagens de catodoluminescência e microscopia eletrônica de varredura em matriz de traquidacito revelaram que esta é composta por dois domínios petrograficamente distintos; um contínuo e maciço caracterizado por um fino intercrescimento de sanidina e quartzo, e outro irregular e esburacado dominado apenas por sanidina. As bandas escuras observadas nos respectivos afloramentos são enriquecidas no primeiro, enquanto as bandas claras são relativamente empobrecidas neste e dominadas pelo segundo tipo. Todas amostras apresentaram curvas crystal size distribution (CSD) côncavas para cima, possibilitando sua subdivisão em fenocristais (> 3mm) e microfenocristais (< 3mm). Tal divisão guarda relação com o período de residência e ambiente de cristalização, estimados da ordem de 40 anos em câmara magmática profunda (taxa de crescimento de 10-9 mm.s-1), e 2 anos durante ascensão e erupção (taxa de crescimento de 10-8 mm.s-1), respectivamente. Assinaturas de isótopos de Sr em plagioclásio revelam sutis flutuações intra e intercristalinas das razões de 87Sr/86Sr, com média de 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). Tais razões de 87Sr/86Sr em plagioclásio sobrepõem-se às de rocha total, condizente com uma cristalização em equilíbrio e sua classificação como fenocristais sensu stricto. As altas temperaturas dos magmas traquidacíticos (~1000°C) associadas aos cristais sinuosos de plagioclásio nos agregados e às curvas CSD côncavas para cima indicam relevante ação de coarsening durante estágio de câmara magmática. A limitada variação de isótopos de Sr obtida em plagioclásio sugere sua cristalização em uma câmara magmática com contínua injeção de magmas cogenéticos capazes de interagir e homogeneizar todo o ambiente. Tais eventos de injeção magmática causaram rompimento e remobilização de partes das paredes da câmara, redistribuindo os fragmentos cumuláticos, posteriormente preservados como os agregados (clusters). Tal magma ascendeu pela crosta com 10-15% de cristalinidade. As baixíssimas quantidades de água dissolvidas (<1.5% H2O) foram exsolvidas apenas em profundidades muito rasas até a superfície. Tal exsolução magmática ocorreu de maneira heterogênea, gerando zonas discretas com reologias e propriedades diferentes numa escala centimétrica. Fraturas sub-horizontais finamente espaçadas condicionadas pela direção do fluxo e pelo padrão de resfriamento possibilitaram o escape de tais fluidos, que teriam interagido seletivamente com as porções imediatamente próximas, gerando as diferentes cores observadas nos afloramentos bandados. Relações estratigráficas, ausência de texturas/estruturas piroclásticas, imponente presença de cristais euedrais de plagioclásio e homogeneidade isotópica associadas às baixas concentrações de água e altas temperaturas magmáticas refutam uma origem piroclástica para tais depósitos. Sugere-se um modelo eruptivo predominantemente efusivo na forma de extensos derrames de lavas ácidas a partir de condutos na região de Guarapuava. / Acid volcanic rocks of Chapecó affinity crops out on the surroundings of Guarapuava city (Paraná, Brazil) associated with the Eocretaceous magmatism of the Serra Geral Formation. Such rocks constitute extensive tabular deposits up to tens of meters thick, resting directly above the correlate basaltic flows. They classify as low-silica trachydacites (63-66% SiO2). Their porphyritic texture is characterized by 10-20% of macrocrysts of plagioclase, pyroxene (augite, chiefly) and Fe-Ti oxides, in decreasing order of abundance; these are set in a microgranular fine to aphanytic groundmass. Trachydacite outcrops show a zebra-like pattern characterized by a rhythmic alternation of sub-horizontal light and dark bands in a sub-horizontal fashion. Vesicles and amygdales, although rare, are ubiquitous in these outcrops. Plagioclase macrocrysts were thoroughly investigated via petrography and isotopy. Crystals typically exhibit tabular euhedral habits up to 2 cm long. Less frequent, but ubiquitous, are clusters composed of plagioclase + pyroxene ± Fe-Ti oxides, that define a glomeroporphyritic texture. In this case, plagioclase is smaller and show irregular, interfingered contacts. Regardless of the petrographic association, the plagioclase is predominantly unzoned. Cathodoluminescence and scanning electron microscopy reveal the trachydacite groundmass to be composed of two petrographically distinct domains; one massive and continuous composed of a fine intergrowth of sanidine and quartz, and another one irregular and porous dominated only by sanidine. The dark bands observed on the respective outcrops are enriched in the former, whereas the light bands are relatively depleted in this and dominated by the latter type. All samples show concave-up crystal size distribution (CSD) curves, allowing sub-division in two groups: phenocrysts (> 3mm) and microphenocrysts (< 3mm). Such division bears relation with residence times and crystallization environment, estimated about 40 years in a deep-seated magmatic chamber (growth rate of 10-9 mm.s-1) and 2 years during ascent and eruption (growth rate of 10-8 mm.s-1), respectively. Plagioclase Sr isotopes signatures reveal subtle intra and intercrystalline fluctuations in 87Sr/86Sr ratios with a mean value of 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). These signatures overlap with the whole-rock Sr isotopes, implying equilibrium crystallization and their classification as phenocrysts sensu stricto. The high magmatic temperatures of trachydacite magmas (~1000°C) associated with the irregular plagioclase crystals in the clusters and the concave-up CSD curves indicate the importance of coarsening during the magmatic chamber stage. The restricted variation of Sr isotopes obtained in plagioclase suggest their crystallization in a magmatic chamber protractedly supplied by cogenetic magmas capable to interact and homogenize the entire environment. These injection events promoted disruption and remobilization of parts of the chamber walls, redistributing the observed cumulate fragments that form the glomerocrysts. The magmas ascended through the crust bearing 10-15% crystallinity. The very low water contents dissolved (< 1.5% H2O) were exsolved in very shallow depths up to the surface. Such exsolution was heterogeneous through the magma, generating discrete zones with different rheology and properties up to the centimeter scale. Finely spaced sub-horizontal fractures enabled the exsolved fluids to escape and these would have interacted selectively with the immediately adjacent portions, generating the different colors observed on the banded outcrops. Stratigraphic relationships together with the lack of pyroclastic textures/structures, ubiquitous presence of euhedral plagioclase crystals and isotopic homogeneity associated with the low water contents and high magmatic temperatures refutes a pyroclastic origin for such deposits. Otherwise, it is suggested a mainly effusive eruption style as vast acid lava flows fed by discrete conduits on the neighborhoods of Guarapuava.

O mapeamento detalhado de uma área de ocorrência de rochas vulcânicas na borda sul da Provincia Magmática Paraná Etendeka (PMPE), entre as cidades de Gramado Xavier e Barros Cassal, RS, permitiu estabelecer a relação estratigráfica de três sequências vulcânicas ácidas geradas por eventos eruptivos associados a magmas-tipo quimicamente distintos. A sequência Caxias do Sul corresponde à primeira manifestação de vulcanismo ácido e é formada por diversos fluxos de lava e lava-domos, emitidos de forma continua, sem intervalos significativos entre as erupções, o que resultou em um espesso pacote de até 140 m de espessura. O final do magmatismo se deu de forma intermitente, com a deposição de arenito entre os últimos derrames. Estas rochas têm composição dacítica (68-70% SiO2) e textura inequigranular hipohialina afanítica a fanerítica fina, sendo compostas por microfenocristais (<2,3 mm) e micrólitos de plagioclásio (\'An IND.55-67\"), piroxênios (hiperstênio, pigeonita e augita) e Ti-magnetita imersos em matriz vítrea ou desvitrificada. Modelos de fracionamento sugerem que seu magma parental pode ter evoluído a partir de um líquido fracionado de basaltos tipo Gramado. As assinaturas geoquímicas e isotópicas (\'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'IND.(i)\' 0,7192-0,7202) indicam que a evolução pode ter ocorrido em um sistema fechado, com participação, ao menos localmente, de um contaminante crustal mais oxidado. Estima-se que, previamente à erupção, apresentavam temperaturas próximas ao liquidus, de 980-1000ºC, 2% de H2O, fO2 \'10 POT.10,4\' bar, e devem ter residido em reservatórios localizados na crosta superior, a P~3 kbar. Um evento de recarga na câmara pode ter disparado o início da ascensão, que ocorreu com um gradiente dP/dT de 100bar/ºC e velocidades de 0,2 a 0,5 cm \'s POT.-1\' , propiciando a nucleação e crescimento de feno e microfenocristais. O magma teria alcançado a superfície a temperaturas de ~970ºC e viscosidades de \'10 POT.4\' a \'10 POT .5\' Pa.s. A segunda sequência vulcânica, aqui denominada Barros Cassal, é composta por diversos fluxos de lavas andesito basálticas, andesíticas e dacíticas (54-56; 57-58 e 64-66% SiO2, respectivamente), com frequentes intercalações de arenito, que atestam o comportamento intermitente deste evento. Estas rochas apresentam uma textura hipohialina a hipocristalina afanítica a fanerítica fina, cor preta a cinza escura e proporções variadas de vesículas e amígdalas. Todas são compostas por microfenocristais (<0,75 mm) de plagioclásio, augita e Ti-magnetita subédricos, anédricos ou esqueléticos, imersos em matriz vítrea ou desvitrificada. As assinaturas isotópicas das rochas que compõem esta sequência (e.g., \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\' IND.(i)\' = 0,7125-0,7132) encontram-se dentro do campo dos basaltos toleíticos tipo Gramado, que pode ter sido o magma parental a partir do qual derivaram por cristalização fracionada. Estimativas baseadas nas condições de equilíbrio cristal-líquido indicam que os magmas mais evoluídos da sequência Barros Cassal, de composição dacítica, apresentavam temperaturas de 990 a 1010 ºC, 1,4 a 1,8% de H2O e viscosidades de \'10 POT.4\' Pa.s. As pequenas dimensões dos cristais e cálculos barométricos indicam que a cristalização se deu durante a ascensão, entre 2 e 3 km de profundidade (0,5 a 0,7 kbar de pressão), enquanto o magma ascendia a uma velocidade de 0,12 cm \'s POT.-1\' . Com o fim deste evento vulcânico, desenvolveu-se regionalmente uma expressiva sedimentação imatura (espessura >10 m) de arenitos arcosianos e conglomerados. O último evento vulcânico corresponde à sequência Santa Maria, composta por fluxos de lava e formação de lava domos de composição riolítica (70-73% SiO2), que atingiram espessuras totais de 150 a 400 m. Na base ocorrem feições de interação lava-sedimento (peperitos) e autobrechas (formadas na base e carapaça dos derrames, que constituem lobos nas porções mais distais). Obsidianas bandadas e outras feições indicativas de fluxo coerente são características da unidade. No centro da pilha, a sequência de riolitos constitui uma camada mais monótona de rochas dominantemente cristalinas com marcante disjunção vertical que correspondem à parte central de corpos de lava-domos, no topo predominam as disjunções horizontais. Estas rochas contém < 6% de fenocristais e microfenocristais (<1,2 mm) de plagioclásio (An40-60), Ti- magnetita e pigeonita imersos em matriz vítrea ou cristalina (maciça ou bandada) com até 20% de micrólitos. Modelos de fracionamento são consistentes com modelos em que o magma parental do riolito Santa Maria teria composição similar ao dacito Barros Cassal. As variações nas razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\'ind.(i)\' (0,7230-0,7255) sugerem evolução em sistema aberto, envolvendo contaminação crustal. O magma teria evoluído em câmaras magmáticas localizadas a <12 km de profundidade (<3 kbar), a temperaturas entre 970 e 1000ºC, com fO 2 de ~\'10 POT.10-11\' bar e até 1% de H2O. A cristalização, que se iniciou dentro do reservatório, teria prosseguido durante a ascensão, que ocorreu em gradientes dP/dT de 100 bar/ºC e velocidades médias de 0,2 cm \'s POT.-1\' . O processo de nucleação de micrólitos ocorreu quando o magma ultrapassou o limite de solubilidade a 200 bar de pressão, apresentando temperaturas de 940-950ºC e viscosidades de \'10 POT.5\' a \'10 POT.7\' Pa.s. A alimentação por condutos fissurais, associada a altas taxas de extrusão, teriam elevado a tensão cisalhante próximo às paredes do conduto, gerando bandamentos com distintas concentrações de água. As bandas hidratadas funcionaram como superfícies de escorregamento, diminuindo a viscosidade efetiva, favorecendo a desgaseificação e aumentando a eficiência do transporte do magma desidratado até a superfície. A identificação de estruturas associadas à efusão de lavas, como dobras de fluxo, fluxos lobados, auto-brechas, além da identificação de estruturas de lava domos, contraria interpretações que propõem origem dominantemente piroclástica para o vulcanismo ácido na região, a partir de centros efusivos localizados em Etendeka, na África. / The detailed mapping of an area in the southern edge of the Paraná Etendeka Magmatic Province (PEMP), between the cities of Gramado Xavier and Barros Cassal, Rio Grande do Sul, Brazil, revealed three stratigraphic sequences generated by silicic volcanic eruptions associated to chemically distinct magma-types. The Caxias do Sul sequence corresponds to the first volcanic manifestation of silicic magmatism in the PMPE. It consists of several lava flows and lava domes which erupted continuously, without significant gaps between the events, and resulted in a thick deposit of up to 140 m. The deposition of layers of sandstone between the last lava flows show the intermittent ending of this volcanic event.. These rocks present dacitic composition (~68 wt% SiO2) and hipohyaline to phaneritic texture with microphenocrysts (<2.3 mm) and microlites of plagioclase (\'An IND.55-67\'), pyroxene (hypersthene, pigeonite and augite) and Ti-magnetite surrounded by vitreous or devitrified matrix. The fractionation models suggest that their parental magma may have evolved from a liquid which fractionated from Gramado-type basalts. Geochemical and isotopic signatures ( \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr\' IND.(i)\' 0.7192 to 0.7202) indicate that evolution may have occurred in a closed system, with the participation, at least locally, of a more oxidized crustal contaminant. It is estimated that prior to the eruption the magma might have reached a near-liquidus temperature (980-1000°C), with 2%H2O, fO2 \'10 POT.10.4\' bar, in the reservoirs located in the upper crust, at P~3 kbar. A recharge event in the camera may have triggered the ascension, which occurred with a dP/dT gradient of 100bar/°C and speeds from 0.2 to 0.5 cm.\'s POT.-1\' , leading to nucleation and growth of pheno and microphenocrysts. The magma may have reached the surface at a temperature of ~970 °C and viscosity of \'10 POT.4\' -\'10 POT.5\' Pa.s. The second volcanic sequence, Barros Cassal, is composed of several andesite basaltic, andesitic and dacitic lava flows (54-56, 57-58 and 64-66% SiO2, respectively), with frequent intercalations of sandstone, proving the intermittent behavior of this event. These rocks present aphanitic hipohyaline to hipocrystaline phaneritic texture, black to dark gray color and varied proportions of vesicles. They are all composed of microphenocrysts (<0.75 mm) of plagioclase, augite and subhedral, anhedral or skeletal Ti-magnetite, immersed in glassy or devitrified matrix. The isotopic signatures of the rocks that make up this sequence (eg. \'ANTPOT.87 Sr\'/\'86 ANTPOT. \'Sr IND.(i)\' = 0.7125 to 0.7132) are within the field of tholeiitic Gramado- type basalts, which may have been the parental magma from which they derived by fractional crystallization. Estimates based on the conditions of crystal-liquid equilibrium indicate that the most evolved magmas of the Barros Cassal Sequence, of dacitic composition, reached a temperature of 990-1010°C, 1.4 to 1.8% H2O, and viscosity of \'10 POT.4\' Pa.s. The small size of the crystals and the barometric models indicate that crystallization occurred during the rise, between 2 and 3 km depth (0.5 to 0.7 kbar pressure), while the magma ascended at a speed of 0.12 cm \'s POT.-1\' . With the end of this volcanic event, a significant immature sedimentation (thickness> 10 m) of feldspathic sandstone and conglomerates developed regionally. The last sequence corresponds to Santa Maria, composed of lava flows and lava domes of rhyolitic composition (70-73% SiO2). These deposits can be 150-400 m thick. Features as lava-sediment interaction (peperites) and autobreccias (formed at the base of the flows, which are lobated in the more distal portions) are common in the base of the volcanic pile. banded obsidian and other distinctive features of effusive flows are common in this unit. In the center of the stack, a more monotonous body flow predominates, with hipocrystalline textures and vertical disjunction (corresponding to the central portion of the lava dome). on the top, horizontal disjunctions predominate. These rocks contain <6 % of microphenocrysts and phenocrysts (<1.2 mm) of plagioclase (\'An IND.40-60\'), Ti-magnetite and up to 20% of pigeonite microlites. all these mineral phases occur immersed in glassy or crystalline (massive or banded) matrix. The fractionation models are consistent with models in which the parental magma of the Santa Maria rhyolite and the dacites of Barros Cassal Sequence have similar composition. Variations in \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86\'Sr IND.(i)\' (0.7230 to 0.7255) suggest open-system evolution, involving crustal contamination. The magma might have evolved into dacitic composition in magma chambers located at a depth of <12 km (< 3 kbar), at temperatures between 970 and 1000°C, fO2 of ~\'10 POT.10\'-\'10 POT.11\' bar and 1% of H2O. The crystallization began in the reservoir and might have continued during the ascent, which occurred in dP/dT gradients of 100 bar/°C, with average speeds of 0.2 cm s -1 . The microlites nucleation process occurred when the magma exceeded the solubility limit at 200 bar and displayed a temperature of 940-950°C and viscosity of 10 5 -10 7 Pa.s. The feeding through fissure conduits, associated to high- rate extrusion, might have increased the shear stress near the conduit walls, generating banding with different concentrations of water. Hydrated bands acted as slip surfaces, decreasing the effective viscosity, favoring degassing and increasing the efficiency of transport of dry magma to the surface. The identification of structures associated with lava effusion - like folds of flow, lobed flows, autobreccias, as well as lava dome structures - contradicts the current interpretation, which proposes one single pyroclastic origin, eruptive centers located in Etendeka, Africa, for all deposits of silicic composition in the PEMP.

Voluminous silicic volcanic rocks from the Paraná-Etendeka Magmatic Province are exposed in the southern Brazil, where a regional synformal structure (Torres Syncline) allowed the deposition and favored the preservation of a thick sequence of these units. In the São Marcos region (Rio Grande do Sul state) the volcanic sequence comprises basaltic rubbly pahoehoe flows (Vale do Sol Fm.) overlapped by dacitic deposits (Caxias do Sul sub-type), both intruded by basaltic dykes (Esmeralda Fm.). The genetic correlation between the Caxias do Sul dacites and the Vale do Sol basalts by an AFC process, already well described in the literature, is confirmed here; the fractionation of the basaltic magmas (with the extraction of plagioclase, pyroxene and Ti-magnetite) is clear through the patterns of major and trace elements, whereas the assimilation of crust is evidenced by variations in the traces elements ratios such as Rb/Ba and Th/U. Part of the chemical variations observed in the Caxias do Sul dacites were interpreted as primary, revealing the existence of two distinct groups of samples, with subtle variations in trace elements contents (Ce, Sm, Y and Th/U), suggestive of different sources and/or variations in the assimilated crustal component. Sub-parallel to the axis of the Torres Syncline, a NW-SE-trending zone constituted by the alignment of complex structures was interpreted as the feeding system of silicic volcanism, characterized as fissural. Detailed mapping allowed the description of distinct morphological domains, designated as \"breccia domain\", \"fragmentation domain\", \"regular domain\" and \"filaments domain\", the first domain being recognized as the host rock (together with underlying banded dacites) of the intrusive flow represented by the latter. The vertical intrusive flow exhibits two preferential directions: NW, ranging from N272° to N 355°, and NE, varying from N20° to N85°. The stratigraphy of the dacitic sequence can be defined, from the base to the top, as: banded deposits, classified as rheoignimbrites, and volcanic breccias locally intruded by the dacitic feeder system referred to above, followed by hybrid deposits (characterized by synchronous volcanic breccias and lobated lavas) which gradually give place to lavas flows and finally to massive deposits. Macroscopic quantitative textural analysis (including size distribution and shape parameters analysis of fragments and vesicles) of the volcanic breccias indicate that these deposits were generated under low eruptive energy and comparative studies support the hypothesis that they correspond to block and ash deposits. An eruptive model is proposed as follows: high temperature volatile-poor dacitic magma raised in a fissural conduit system with no significant crystallization. The low content (or even absence) of crystals and high temperatures inhibited the drastic increases in the viscosity of the shallow magmatic system. A magmatic rise fast enough to inhibit intense crystallization may have led to late-stage bubble growth and, together with high magma outflow rates, to boiling over eruptions responsible for the generation of PDCs (rheoignimbrites) related either to low-explosivity events or magma fountains. This first pyroclastic phase may have allowed efficient magma degassing and viscosity increase, and was succeeded by dome extrusions. The dome structure reduced the permeability and degassing of the system, leading to a new overpressure and causing the collapse of the dome structure and originating block and ash deposits. Additionally, the fissural architecture of the feeding system possibly permitted magma migration along an extended and variably open/closed fissure, leading to the occurrence of isolated magma batches evolving differently in terms of viscosity and degassing. This condition would be responsible for the occurrence of active and inactive vents, or vents with distinct eruptive dynamics spatially and/or temporally separated along the fissure system. Over time, the dome extrusion evolved towards new explosive events as relatively gas-rich magma ascent through the active shallow plumbing system or lava dome collapse caused rapid decompression and fragmentation. Finally, a gradual loss of eruptive energy and the widening of the active vent may have led to the explosive-effusive transition responsible for the generation of the hybrid deposits and lava flows. / Grandes volumes de rochas vulcânicas ácidas relacionadas à Província Magmática Paraná Etendeka afloram na região sul do Brasil, onde uma estrutura sinformal regional, o Sinclinal de Torres, permitiu a colocação e favoreceu a preservação de espessas sequências vulcânicas. Na região de São Marcos (Rio Grande do Sul) a sequência vulcânica compreende derrames basálticos tipo rubbly pahoehoe (Fm. Vale do Sol) sobrepostos por depósitos dacíticos (sub-tipo Caxias do Sul), além de diques basálticos (Fm. Esmeralda) intrudindo todo o pacote. A correlação genética entre os dacitos Caxias do Sul e os basaltos Vale do Sol, através de processos de AFC, já bem definida na literatura, é aqui confirmada; o fracionamento dos basaltos (com extração de plagioclásio, piroxênio e ti-magnetita) fica claro através dos padrões de elementos maiores e traço, enquanto que a assimilação crustal é evidenciada pelas variações observadas nas razões de elementos traço como Rb/Ba e Th/U. As variações químicas observadas nas amostras de dacito foram caracterizadas como primárias e revelam a existência de dois grupos distintos, com variações sutis no conteúdo de elementos traço como Ce, Sm, Y e nas razões Th/U, sugerindo variações de fonte e/ou do componente crustal assimilado. Sub-paralela ao eixo do Sinclinal de Torres, com uma direção NW-SE, uma zona marcada pelo alinhamento de estruturas complexas foi interpretada como o sistema alimentador do vulcanismo ácido, caracterizado como fissural. O mapeamento de detalhe de tais estruturas permitiu o reconhecimento de domínios morfológicos distintos, denominados como \"domínio de brecha\", \"domínio de fragmentação\", \"domínio regular\" e \"domínio de filamentos\", sendo o primeiro reconhecido como a rocha encaixante (juntamente com os depósitos dacíticos bandados subjacentes) do fluxo intrusivo caracterizado pelos últimos domínios. O fluxo intrusivo vertical exibe duas direções: NW - variando de N272° a N355°, e NE, variando de N20° a N85°. A estratigrafia dos depósitos dacíticos pode ser definida, da base para o topo, em: depósitos bandados, interpretados como reoignimbritos, e brechas vulcânicas, ambos localmente intrudidos pelo sistema alimentador descrito anteriormente. O conjunto é sobreposto por depósitos híbridos (caracterizados pela ocorrência síncrona de brechas vulcânicas e lavas lobadas) que transicionam para derrames de lava e depósitos maciços. Análise textural quantitativa macroscópica das brechas vulcânicas (incluindo freqüência de distribuição de tamanho e parâmetros de forma tanto dos fragmentos quanto das vesículas) indica que tais depósitos foram gerados em eventos de baixa energia e um estudo comparativo dá suporte ao modelo de depósitos tipo block and ash. O seguinte modelo eruptivo para o vulcanismo ácido da região é proposto: um magma dacítico de altas temperaturas e relativamente empobrecido em voláteis ascendeu por um conduto fissural sem cristalização significativa. O baixo conteúdo de cristais e as elevadas temperaturas inibiram o aumento da viscosidade do sistema raso. Uma ascensão suficientemente rápida para inibir intensa cristalização permitiu uma nucleação e crescimento de vesículas tardio que, juntamente com elevada taxa de extrusão, possivelmente acarretaram a ocorrência de erupções tipo boiling over, responsáveis pela geração dos PDCs (reoignimbritos), relacionados a eventos de baixa explosividade ou a magma fountain. Esta fase inicial piroclástica permitiu uma desgaseificação eficiente e um consequente aumento na viscosidade do magma, resultando em uma fase de extrusão de corpos dômicos. A estrutura dômica gerada reduziu a permeabilidade e a degaseificação do sistema, resultando em uma nova sobrepressão, levando ao colapso da estrutura e gerando os depósitos block and ash. Ademais, a arquitetura fissural do sistema alimentador possivelmente permitiu a movimentação lateral do magma em ascensão ao longo de fissuras extensas e variavelmente abertas e fechadas, permitindo a ocorrência de corpos de magma isolados evoluindo distintamente em termos de viscosidade e desgaseificação. Esta condição favoreceu a ocorrência de vents ativos e inativos, ou mesmo com dinâmicas eruptivas distintas, espacial e temporalmente lado a lado ao longo do sistema de fissuras. Ao longo do tempo, a extrusão sob a forma de domos evoluiu para nova fase explosiva conforme novos fluxos magmáticos relativamente enriquecidos em voláteis ascenderam pelo conduto ativo ou o colapso do domo causou rápida descompressão e fragmentação do magma subjacente. Finalmente, a perda gradual da energia eruptiva, junto ao alargamento do vent ativo, levou à ocorrência dos depósitos híbridos e derrames de lavas.