Geochemistry of weathered pyroclastic deposits from the Poços de Caldas Volcanic Caldera, Minas Gerais

Authors

  • André Luis Reis Bacha Universidade Federal de Alfenas
  • Diego de Souza Sardinha Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Letícia Hirata Godoy Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia
  • Matheus Fernando Ancelmi Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia

DOI:

https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v20-160771

Keywords:

Alkaline complex, Pyroclastic deposits, Weathered volcanic tuffs, Evolutionary model

Abstract

The Poços de Caldas Volcanic Caldera is considered one of the largest circular alkaline magmatic complexes of the world. Due to the lack of studies about the pyroclasts deposits that crop out in the region, this study aimed at the geochemical characterization of the weathered pyroclasts. Four representative outcrops were selected in order to classify the types of deposits and to collect total samples (matrix + clast) for the chemical analysis of the main oxides, trace and rare earth elements (REE). Four points selected for the study (P1, P2, P3, and P4) exhibit structureless lapilli tuff, structureless undifferentiated tuffitic breccia, and coarse lapilli tuff. The samples present high Al2O3, Fe2O3, TiO2, and low SiO2, K2O, Na2O, CaO, and MgO concentrations, revealing an advanced weathering trend. Trace element concentrations are similar to rocks from the Volcanic Caldera, with high Ni, Cr, Co, and V high concentrations. There was a tendency of High Field Strength Elements (HFSE) enrichment and Large Ion Lithophile Elements (LILE) depletion, except for Ba, whose high concentrations may be related to low K2O concentrations. The REE present a continuous fractionation pattern characterized by light (LREE) to high rare earth elements (HREE) depletion and lack of Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.98 ± 0.02). Compared to REE behavior in the Volcanic Caldera rocks, there is a larger depletion in HREE (Gd/Lucn = 6.8 ± 3), probably related to the weathering of the studied profile. However, the REE fractionation patterns differ from those yielded by saprolites, soils, and bauxites, attesting non-pedogenic characteristics that indicate a preserved geochemical signature of the primordial magma, which corroborates the volcanic caldera evolutionary model in Poços

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Author Biography

  • Diego de Souza Sardinha, Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia

    Engenheiro Ambiental, Mestre e Doutor em Geologia Regional. Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Federal de Alfenas (Unifal) ministrando disciplinas nos cursos de Graduação em Engenharia Ambiental e Pós-Graduação em Ciências Ambientais e Engenharia Ambiental. Lotado no Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) de Poços de Caldas (MG) onde desenvolve pesquisa com ênfase em processos geoquímicos que ocorrem na superfície da litosfera, atuando principalmente em hidrogeoquímica de bacias hidrográficas. Trabalha em estudos de intemperismo, erosão, aportes atmosféricos e poluição geogênica / antropogênica, principalmente os relacionados a bacias de drenagem como unidade de estudo.

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Published

2020-10-27

Issue

Vol. 20 No. 3 (2020)

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Copyright (c) 2020 Diego de Souza Sardinha, André Luis Reis Bacha, Letícia Hirata Godoy Hirata Godoy Godoy, Matheus Fernando Ancelmi

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How to Cite

Bacha, A. L. R., Sardinha, D. de S., Godoy, L. H., & Ancelmi, M. F. (2020). Geochemistry of weathered pyroclastic deposits from the Poços de Caldas Volcanic Caldera, Minas Gerais. Geologia USP. Série Científica, 20(3), 63-80. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v20-160771