Distribuição e origem dos minerais detríticos pesados das areias praiais holocênicas do litoral norte do Rio Grande do Sul

Abstract

Este trabalho discute fontes primárias dos minerais pesados detríticos das areias praias holocênicas do sul do Brasil, baseado nas composições minerais. Ao longo do litoral norte do Rio Grande do Sul, foram coletadas 5 amostras de areia a cada 40km. Os elementos traços foram analisados por LA–ICP–MS e os elementos maiores por microssonda e microscopia eletrônica. A composição dos piroxênios indica fontes de granulitos e rochas básicas pós-colisionais. Rochas metapelíticas de alto grau e anfibolitos são fontes importantes indicadas pela presença de estaurolita, rutilo, silicatos de alumínio, grossulária, zoisita, turmalinas cálcicas e cumingtonita presentes em todas amostras. Granitóides do tipo A são fontes evidenciadas pelos zircões com alto teor de Nb e ETR, razões Nb/Ta>20 e anfibólios com razão Fe/(Fe+Mg)>0,9. Granitóides peraluminosos estão representados pela granada rica em espessartina e turmalina rica em ferro, enquanto, granitóides shoshoníticos e subalcalinos médio e alto-K são sugeridos pelo epidoto magmático, titanita, anfibólios cálcicos com moderadas Fe/(Fe+Mg) e zircões com Th/U=0,3–0,5 e Nb/Ta=5–15. Anfibólios magnesianos indicam fontes ultramáficas. Rochas hidrotermalizadas são também constituintes das áreas, apontadas por turmalinas litiníferas, actinolita e epidoto hidrotermal. A homogeneidade dos tipos e abundâncias dos minerais detríticos em todas amostras do litoral norte indicam uma área fonte comum para esses sedimentos praiais. O extremo nordeste do Batólito Pelotas é a provável área fonte da região. Este estudo demonstra que a química de minerais detritais, incluindo elementos traços em zircões, pode produzir informações detalhadas quanto à área fonte primária, constituindo poderosa ferramenta neste tipo de investigação.

Distribution and origin of heavy-detrital minerals in the Holocene beach sands from northern coast of Rio Grande do Sul, southernmost Brazil. This study discusses the primary sources of detrital minerals of the Holocenic beach sediments from southern Brazil, based mainly on their chemical composition. Five samples of beach sand were collected at each 40km along the northern littoral of southernmost Brazil. Trace elements were determined by LA-ICP-MS and major elements by microprobe and electron microscopy. Pyroxene compositions indicate the contribution of granulites and post-collisional basic rocks. High-grade metapelitic rocks and amphibolites are important sources suggested by staroulite, rutile, aluminium silicates, almandine, grossular, zoisite, Ca-rich tourmaline, and commingtonite, identified in all samples. A-type granitoids in the source area are indicated by zircons with high Nb and ETR contents, Nb/Ta ratios > 20, and amphiboles with Fe/(Fe+Mg) > 0.9. Peraluminous granitoids are indicated by Mn-rich garnet and Fe-rich tourmaline, whilst the occcurrence of shoshonitic and medium to high-K subalkaline granitoids is pointed out by magmatic epidote, titanite, calcic amphiboles with moderate Fe/(Fe+Mg) ratios and zircons with Th/U = 0.3–0.5 and Nb/Ta = 5 - 15. Magnesian amphiboles indicate ultramafic sources. Hydrothermal products are also indicated in the primary sources by Li-rich tourmaline, actinolite, and hydrothermal epidotes. The homogeneity of abundance and typology of detrital minerals in the northern littoral indicate a common source for the studied sediments. The northeastern part of the Pelotas Batholith, is the probable source region. This study confirms that the chemistry of detrital minerals, including trace elements in zircons, can yield detailed and accurate information about their primary source, and so be of high relevance for provenance studies.