Geologia e mineralogia das gemas do Rio Grande do Sul

Abstract

Rio Grande do Sul, the southernmost State of Brazil, is worldwide known for its huge gem quality agate- and amethyst-bearing geode deposits in volcanic rocks of Serra Geral Formation (Paraná Basin). The main amethyst deposits are in Médio-Alto Uruguai region (north of the State), where large amethyst-bearing geodes are extracted from fresh basalt mostly in underground mines. Salto do Jacuí (central region of the state) is the main area of agate production, where mining activities are performed through open-pit in an altered vesicular basalt.
Other important gem material are serpentinite deposits in precambrian crystalline rocks in the southwest of this state. Deposits of petrified wood occur in central region of the state, hosted in Gondwanic sedimentary rocks, which commercial use is prohibited by law.

Full text

GEOLOGIA E MINERALOGIA DAS GEMAS DO RIO GRANDE DO SUL
Pedro Luiz Juchem1, Adelir José Strieder2, Léo Afraneo Hartmann3, Tania Mara Martini de
Brum1, Gênova Maria Pulz4, Lauren da Cunha Duarte3.
1 – Laboratório de Gemologia/DEMIPE/IG/UFRGS – labogem@ufrgs.br; 2 – Laboratório de
Modelagem Geológica e Ambiental/DEMIN/UFRGS – adelir@ufrgs.br; 3 – Instituto de
Geociências/UFRGS – leo.hartmann@ufrgs.br; genova@portoweb.com.br.
1. RESUMO
O Rio Grande do Sul é um dos maiores produtores mundiais de ágata e ametista,
que ocorrem preenchendo geodos nas rochas vulcânicas da Formação Serra Geral (Bacia do
Paraná). Os principais depósitos de ametista estão situados na região do Médio-Alto Uruguai
(norte do estado), onde geodos métricos são extraídos de basaltos não intemperizados em
galerias horizontais subterrâneas. Na região do município de Salto do Jacuí (região central do
estado) concentram-se os principais depósitos de ágata. A extração dos geodos é feita
principalmente a céu aberto, em um basalto vesicular bastante intemperizado.
Outro material gemológico importante são os serpentinitos que ocorrem
associados às rochas cristalinas pré-cambrianas, no sudoeste do estado. Na região central do
estado ocorrem ainda depósitos de madeiras fossilizadas em rochas sedimentares
Gondwânicas, cuja extração comercial está legalmente proibida.
2. ABSTRACT
Rio Grande do Sul, the southernmost State of Brazil, is worldwide known for its
huge gem quality agate- and amethyst-bearing geode deposits in volcanic rocks of Serra Geral
Formation (Paraná Basin). The main amethyst deposits are in Médio-Alto Uruguai region
(north of the State), where large amethyst-bearing geodes are extracted from fresh basalt

mostly in underground mines. Salto do Jacuí (central region of the state) is the main area of
agate production, where mining activities are performed through open-pit in an altered
vesicular basalt.
Other important gem material are serpentinite deposits in precambrian crystalline
rocks in the southwest of this state. Deposits of petrified wood occur in central region of the
state, hosted in Gondwanic sedimentary rocks, which commercial use is prohibited by law.
3. INTRODUÇÃO
O Rio Grande do Sul tem grande destaque internacional como produtor de gemas,
com ênfase nos enormes depósitos de ametista e ágata nos basaltos da Formação Serra Geral.
O estado é o principal exportador de desses minerais no Brasil e também o segundo maior
produtor e exportador brasileiro de gemas, ficando atrás somente de Minas Gerais, sendo
responsável por cerca de 50% do volume total de gemas produzidas no Brasil e 25% do total
das exportações (Souza, 1996). A produção mensal é da ordem de 300 a 400 toneladas de
material bruto e a comercialização atinge valores em torno de US$ 20.000.000,00 anuais. No
entanto, o setor gemológico ainda se caracteriza pela exportação de grandes quantidades de
pedra bruta e de produtos parcialmente elaborados, tendo como consequência um baixo valor
agregado ao minério. Os geodos são muitas vezes adquiridos por compradores internacionais
ainda encaixados no basalto, sendo depois retirados e exportados in natura.
A ágata e a ametista ocorrem em depósitos do tipo “geodo em basalto” (Bossi &
Cagiano, 1974), cristalizadas em cavidades decimétricas a métricas nas rochas vulcânicas da
Formação Serra Geral (Bacia do Paraná). No mesmo tipo de depósito podem ser encontrados
o quartzo cristal de rocha, quartzo róseo, calcita, apofilita, zeolitas, ônix, jaspe, opala, gipsita
(variedade selenita) e barita. Esses minerais aparecem geralmente constituindo agregados de

grande beleza, sendo exportados para vários países como peças de coleção, gemas
ornamentais, ou como gemas lapidadas para o mercado joalheiro (Juchem et al.,1990).
Os principais depósitos de materiais gemológicos no Rio Grande do Sul são
mostrados na Figura 1. Além da origem dominante na Formação Serra Geral, existem outros
depósitos importantes, como os serpentinitos que ocorrem no sudoeste do estado e as
madeiras fossilizadas na região de Santa Maria.
Figura 1 – Materiais gemológicos no Rio Grande do Sul e seu contexto
geológico. Modificado de Juchem et al. (2004).

4. GEMAS NAS ROCHAS VULCÂNICAS DA FORMAÇÃO SERRA GERAL
GEOLOGIA REGIONAL
As rochas hospedeiras dos depósitos de ágata e ametista (Formação Serra Geral)
foram originadas por um intenso vulcanismo fissural durante a transição entre o Jurássico e o
Cretáceo, relacionado à ruptura do Gondwana, com a separação do continente Sul-Americano
da África e formação do Oceano Atlântico Sul (Zalán, et al.,1990; Milani et al.,1998). As
rochas vulcânicas recobriram um espesso pacote sedimentar (7.000 m) constituído de várias
unidades litológicas, que constituem a grande unidade geotectônica denominada Província
Paraná-Etendeka; essa província tem sua maior área localizada na porção centro-oriental da
América do Sul, na Bacia do Paraná (Fig. 1), e uma pequena parte (cerca de 5%) localizada
no noroeste da Namíbia, onde é denominada de Bacia de Huab (Wildner, 2004). A Bacia do
Paraná tem cerca de 1,7x106 km2, dos quais aproximadamente 1,1x106 km2 ocupam parte do
território brasileiro, cobrindo parte dos Estados de Mato Grosso do Sul, São Paulo, Paraná,
Santa Catarina e Rio Grande do Sul; os 0,6x106 km2 restantes ocupam porções da Argentina,
Uruguai e Paraguai (Bellieni et al., 1984; Wildner, 2004).
O evento que recobriu com lavas as Bacias do Paraná-Huab gerou uma das
maiores províncias de basaltos de platô do planeta (Fig. 2), recobrindo 1,2x106 km2 da Bacia
do Paraná (Melfi et al.,1988). Dados geocronológicos obtidos por Turner et al. (1994) e
Mantovani et al. (1995) indicam idades entre 127-137 Ma para o vulcanismo. As rochas são
predominantemente máficas, constituídas de basaltos e basaltos andesíticos de filiação
toleítica (> de 90% do volume); rochas félsicas (riodacitos e riolitos, podem ocorrer
intercaladas e no topo da sequência vulcânica (~ 4% do volume) e são mais expressivas no
Rio Grande do Sul e Santa Catarina (Roisenberg, 1989). As rochas vulcânicas recobrem e
intercalam-se com arenitos eólicos da Formação Botucatu, os quais representam um episódio
de desertificação da Bacia do Paraná que teve início antes do vulcanismo.

Figura 2 – Esboço geológico regional da Bacia do Paraná e da Formação Serra Geral.
1) Sedimentos pós-vulcanicos; 2) Rochas do embasamento Pré-Devoniano; 3) Rochas
sedimentares da Bacia do Paraná; 4) Basaltos e andesitos (Fm.Serra Geral); 5) Rochas ácidas
tipo Chapecó; 6) Rochas ácidas tipo Palmas; 7) Estrutura anticlinal; 8) Estrutura sinclinal; 9)
Lineamentos tectônicos. Modificado de Bellieni et al. (1986)
Existem várias propostas para uma divisão estratigráfica das rochas da Formação
Serra Geral, as quais levam em consideração as suas heterogeneidades petrogenéticas,
geoquímicas e geocronológicas. As rochas foram divididas inicialmente em dois grupos
geoquímicos em função do teor de TiO2 (alto Ti e baixo Ti) e de elementos incompatíveis
(Rüegg, 1975; Bellieni et al.,1984). Posteriormente surgiu uma classificação geoquímica que,
além do Ti, também considera o conteúdo de Sr e as razões Ti/Y e Zr/Y, resultando em seis

tipos magmáticos: Urubici, Pitanga (alto Ti), Paranapanema, Ribeira (Ti intermediário),
Gramado e Esmeralda (baixo Ti) (Peate et al., 1990). As rochas ácidas foram classificadas por
Melfi & Piccirillo (1988) nos tipos Palmas, com predomínio de riolitos, e Chapecó, com
predomínio de dacitos (Fig. 2). Mais recentemente, foi proposta uma nova nomenclatura,
baseada em critérios múltiplos de identificação faciológica do vulcanismo, que incluem além
de dados geoquímicos e geocronológicos, características estruturais e texturais, que permitam
cartografar as diferentes unidades (Wildner, 2004). Esse autor sugere a divisão do
magmatismo Serra Geral em nove fácies, dos quais cinco são relacionados ao magmatismo
máfico (fácies Gramado, Paranapanema, Pitanga, Esmeralda, Campo Erê e Lomba Grande) e
quatro ao magmatismo félsico (fácies Palmas, Chapecó, Várzea do Cedro e Alegrete).
ÁGATA
Os principais depósitos de ágata estão localizados na região central do Rio Grande
do Sul, em uma área denominada de Distrito Mineiro de Salto do Jacuí (DMSJ) por Santos et
al. (1998). Os depósitos são explotados através de atividade garimpeira em ambas as margens
dos rios Jacuí e Ivaí em uma área de aproximadamente 100 km2, onde existem cerca de 150
frentes de lavras ativas e inativas. A explotação do minério é feita em cavas a céu aberto,
sendo o desmonte da rocha alterada realizado com o auxílio de tratores de esteira e caminhões, e
por vezes explosivos. Também são abertas pequenas galerias horizontais subterrâneas, que
permitem a extração de geodos mais íntegros e ao mesmo tempo servem para prospectar a
continuidade da camada mineralizada. Os geodos são extraídos da rocha alterada remobilizada,
com auxílio de ferramentas manuais como pás, picaretas, martelos e talhadeiras (Fig. 3).
Com base em dados petrológicos e estruturais, foram distinguidas 7 unidades
vulcânicas em escala de mina nesse distrito mineiro (Strieder & Heemann, 2006): 1) Dacito
inferior; 2) Basalto inferior; 3) Dacito semi-vítreo inferior com estrutura

vesicular/amigdalóide; 4) Basalto vesicular mineralizado; 5) Dacito vesicular; 6) Dacito semi-
vítreo superior; 7) Dacito superior (Fig.4). O basalto vesicular mineralizado tem uma
espessura média de 4,0 a 6,0 m e é constituído por uma rocha afanítica profundamente
alterada, de cor cinza acastanhada e com uma estrutura vesicular/amigdalóide bem marcada.
Essa rocha exibe feições de assimilação com a unidade vulcânica inferior (dacito semi-vítreo
inferior), bem como diques de arenito com metamorfismo de contato, por vezes conectados a
blocos arredondados de arenito. Lentes de brecha vulcânica compostas por fragmentos de
arenito e de basalto, também foram observadas em algumas áreas mineralizadas.
Figura 3 – Garimpos de ágata no Distrito
Mineiro de Salto do Jacuí (RS). A) Explotação
de geodos a céu aberto e em pequenas galerias
subterrâneas; B) Cata manual dos geodos.
Foram identificados também blocos de arenito com formas semelhantes aos
geodos de ágata; certos geodos podem apresentar uma transição entre essas massas de arenito
e o preenchimento com ágata, exibindo a seqüência arenito, seguido de intercalações entre
arenito e ágata e uma camada final de ágata (Strieder & Heemann, 2006).

Figura 4 – Perfil litológico típico para as
rochas vulcânicas do Distrito Mineiro de
Salto do Jacuí (RS), segundo Strieder &
Heemann (2006). 1) Dacito inferior;
2) Basalto inferior; 3) Dacito semi-vítreo
inferior com estrutura vesicular/amigdalóide;
4) Basalto vesicular mineralizado; 5) Dacito
vesicular; 6) Dacito semi-vítreo superior;
7) Dacito superior.
Os geodos mineralizados dessa região têm formas arredondadas a elípticas e
dimensões médias entre 10 a 50 cm, mas podem ocasionalmente ocorrer geodos com 1 m de
comprimento. Essas cavidades em geral estão totalmente preenchidas por ágata, mas, também
podem ocorrem geodos parcialmente preenchidos (em geral > 60%) por ágata e ágata mais
quartzo incolor. Calcita euédrica, agregados radiados de minerais opacos (óxidos de Fe e Mn)
e mais raramente ametista, podem ocorrer como minerais tardios. Óxidos de Fe e Mn em
agregados dendríticos também podem ocorrer como inclusões na ágata.
A ágata de Salto do Jacuí é constituída de bandas sucessivas de quartzo
microcristalino, granular e fibroso com elongação negativa (calcedonia), em agregados
paralelos e esferulíticos. Pode ocorrer quartzo fibroso com elongação positiva (quartzino) e
criptocristais dos polimorfos de sílica moganita e cristobalita de baixa temperatura (Brum et
al., 2000). A ágata pode ocorrer como bandas horizontais e/ou concêntricas em relação às
paredes dos geodos, por vezes exibindo padrões complexos de deposição e gerando peças

exóticas muito apreciadas no comércio de gemas (Brum et al., 1998). As cores nas diferentes
bandas são cinza, cinza-azulado, azul fraco, castanho, vermelho, preto e branco. A variedade
de cores e de padrões de deposição das bandas, gera uma grande número de tipos de ágata,
que são designados como “variedades” na literatura gemológica, destacando-se no Rio Grande
do Sul a cornalina, ônix, ágata dendrítica, ágata orbicular e a ágata cênica, dentre outras (Fig. 5).
A estrutura microcristalina da ágata origina um grande número de microporos, os
quais permitem que ela seja tingida (Fig. 5). Este é um processo industrial comum utilizado na
ágata no Rio Grande do Sul e consiste em um tratamento químico e/ou térmico para alterar ou
acentuar suas cores, obtendo-se o vermelho, azul intenso, rosa, violeta, verde e preto.
Figura 5 – Ágata do Distrito Mineiro de Salto do Jacuí (RS). A) Geodos polidos e placas de
ágata expostos em uma loja em Soledade; B) Tingimento de geodos e placas de ágata;
C) Ágata orbicular com um núcleo de quartzo macrocristalino; D) Ágata cênica.

OPALA
Opala de qualidade gemológica pode ocorrer associada à ágata em Salto do Jacuí
ou em municípios vizinhos, onde é extraída em áreas de cultivo agrícola ou em cortes de
estradas (Augustin et al., 2004). Essa opala é ainda pouco conhecida, mas ocorrências de
interesse comercial vem despertando um novo interesse econômico para essa região.
A opala pode ocorrer intercalada com camadas de ágata, cimentando brechas da
rocha hospedeira, depositada descontinuamente ao longo de feições de fluxo da rocha
vulcânica ou preenchendo geodos milimétricos a centimétricos. As cores observadas são o
branco, branco azulado, preto, azul, rosa, amarelo, castanho, castanho amarelado, castanho
avermelhado e vermelho (opala de fogo) (Fig. 6). As amostras variam de transparentes a
translúcidas, podendo ocorrer opalescência e jogo de cores. Apesar de ópticamente isótropa,
essa opala apresenta diferentes graus de cristalinidade, sendo constituída de agregados
esféricos de sílica amorfa misturados a agregados de criptocristais dos polimorfos de sílica
cristobalita (opala C) e cristobalita e tridimita (opala CT) (Augustin et al., 2004).
Figura 6 – Opala do Rio Grande do Sul. A) Geodo preenchido por ágata e opala com jogo de
cores. B) Opala com diferentes cores e opala de fogo lapidada em cabochão.

AMETISTA
Os principais depósitos de ametista do Rio Grande do Sul estão localizados na
região do Médio-Alto Uruguai, na área denominada de Distrito Mineiro de Ametista do Sul
(DMAS) por Santos et al. (1998). O distrito abrange uma área de aproximadamente 500 km2,
onde existem cerca de 370 garimpos ativos ou inativos localizados em 10 municípios, com a
maior produção se concentrando em Ametista do Sul, Planalto, Iraí e Frederico Westphalen.
Esses garimpos são desenvolvidos na rocha basáltica não intemperizada, principalmente em
galerias horizontais subterrâneas com mais de 100 m de extensão e também em cavas e
trincheiras a céu aberto (Juchem, 1999). O desmonte da rocha é feito com explosivos e os
geodos extraídos manualmente com auxílio de martelos e talhadeiras (Figura 7).
Em um estudo que abrangeu parte desse distrito mineiro, foram identificados 12
derrames basálticos, que foram separados em 2 tipos: tipo I, com 15 a 35 metros de espessura
e cor preta a cinza, e tipo II, constituídos por derrames mais espessos e de cor castanho a
castanho-avermelhado (Gomes, 1996). Dos sete derrames do tipo I (ver Figura 8), quatro
deles (2, 6, 8 e 9) foram identificados como mineralizados a ametista (Gomes, 1996; Scopel,
1997; Juchem, 1999). Em um estudo mais recente no Distrito Mineiro de Ametista do Sul,
foram identificados 21 derrames basálticos, que hospedam 4 níveis portadores de geodos
(Hammes, 2006). O nível mineralizado mais superior, relacionado ao 12° derrame da
seqüência vulcânica, é o que apresenta a maior escala de produção tanto em espaço, quanto no
tempo (Fig.8).. Esse nível portador superior apresenta uma estrutura geológica particular
(Figura 9) e é o fornecedor dos geodos e cristais de ametista de classe mundial. Por outro
lado, o segundo nível portador de geodos (6° derrame), possui geodos preenchidos
predominantemente por cristais euédricos de calcita com diferentes formas, constituindo
agregados de rara beleza.

.
A) Trincheira a céu aberto; B) Galerias horizontais subterrâneas com 2 m de altura, 3 m de
largura e 200 m de comprimento. C) Entrada de uma galeria, com uma coluna de sustentação do
p
róprio basalto. D) Extração de um geodo bifurcado no basalto inalterado.
Figura 7 – Garimpos de ametista no Distrito Mineiro
de Ametista do Sul (RS).
D
C
BA
Nesse distrito mineiro, são comuns os geodos cilíndricos alongados de dimensões
métricas, que podem chegar até a 4 metros de comprimento. Em geral estão preenchidos
parcialmente por uma sequência de ágata e quartzo incolor que grada progressivamente para
ametista. A camada mais externa dessas cavidades é constituida por uma argila verde-azulada
(celadonita), originada, segundo Scopel (1997), por alteração hidrotermal do basalto
hospedeiro.

Figura 8 - Representação esquemática dos 21 derrames do Distrito Mineiro de Ametista do
Sul (RS) e do posicionamento estrutural dos 4 níveis portadores de geodos, comparados com
o perfil geológico de Gomes (1996). 1) arenito Botucatu intertrape; 2) brecha vulcânica; 3)
basalto vesicular; 4) basalto intensamente fraturado; 5) basalto maciço (zona mineralizada); 6)
basalto com disjunção horizontal. Modificado de Hammes (2006).

Basalto maciço superior (Derrame 13) com
juntas colunares
Lentes de arenito eólico (Fm. Botucatu)
Basalto vesicular
Basalto maciço com juntas horizontais
Basalto maciço com juntas poliedrais
Basalto maciço portador dos principais geodos
Basalto vesicular
Basalto maciço portador de geodos
Basalto vesicular
Basalto maciço inferior (Derrame 12)
Figura 9 - Estratigrafia em escala de mina do principal nível portador de geodos no Distrito
Mineiro de Ametista do Sul (RS), de acordo com Amorim et al. (2005) e Amorim (2007, em
preparação).
Podem ocorrer outros minerais nos geodos, representando episódios de
cristalização tardios, sendo a calcita o mais comum (Fig. 10). Em dois garimpos desse distrito,
são extraídos comercialmente grandes cristais de gipsita, variedade selenita, representando um
episódio de mineralização mais tardio que a calcita. São cristais euédricos, com hábito
prismático a tabular e dimensões que variam de alguns centímetros até 1m de comprimento
(Figura 11). A cristalização em geodos, a transparência, o idiomorfismo e as dimensões dos
cristais, indicam tratar-se de um depósito único e excepcional dessa variedade de gipsita
(Juchem et al, 2000). Registram-se ainda algumas ocorrências de quartzo róseo (associado à
ametista) e de barita tardia (Juchem,1999). O material comercializado como jaspe,
corresponde a brechas compostas por fragmentos irregulares de calcedonia, basalto e arenito,
em geral cimentados por ágata. Esse material ocorre na base de alguns geodos ou como
camadas descontínuas associadas aos níveis portadores de geodos (Juchem et al., 2004).

Figura 10 – Geodos do Distrito Mineiro de
Ametista do Sul (RS).
A
C
B
A) e B) Geodos mineralizados à ametista expostos em uma loja em Soledade. O geodo maior
(fotografia B) tem 3,16 m. C) Ametista e cristais prismáticos euédricos de calcita tardia.
As sequências de minerais descritas anteriormente são as mais comuns nos geodos
do Distrito Mineiro de Ametista do Sul, podendo, no entanto, ocorrer outras associações entre
os minerais, com diferentes sucessões paragenéticas. Estudos de detalhe dessas diferentes
associações de minerais, inicialmente descritas por Juchem (1999), indicam a presença de
quatro pulsos de mineralização de ametista nos geodos da região, que parecem estar
relacionados a diferentes zonas de fraturas nas rochas (Strieder, 2001; Amorim et al., 2005).

A) Agregado paralelo de cristais tabulares de selenita (40-60 cm) crescidos sobre quartzo.
B) Seleção de fragmentos de citrino (ametista tratada termicamente) pela cor.
C) Ametista e citrino lapidados; as pedras maiores tem 12 a 15 quilates.
B A
C
Figura 11 – Minerais do Distrito
Mineiro de Ametista do Sul.
A ametista ocorre como cristais euédricos a subédricos, com dimensões de 1 mm
até cerca de 15 cm de comprimento. Os cristais em geral apresentam uma só terminação,
constituída por dois romboedros (um positivo e um negativo) e um prisma hexagonal pouco
desenvolvido (Juchem et al., 2002). A cor varia desde violeta muito claro até violeta escuro
em diferentes tonalidades, sendo mais intensa na parte apical dos cristais. É comum a zonação
de cor bem como distribuição irregular de cor. As principais inclusões são marcas de
crescimento, fraturas secas e cicatrizadas e inclusões cristalinas de goethita, calcita e
calcedônia, além de inclusões fluidas monofásicas aquosas e raras inclusões bifásicas aquosas
pseudo-secundárias ou secundárias (Juchem, 1999; Juchem et al., 2002; Fischer, 2004).

A cor violeta da ametista é devida a um centro de cor causado por íons Fe4+, que
são gerados por ionização do Fe3+, o qual ocorre em pequenas quantidades nos cristais de
quartzo (Fischer et al., 1998). Parte da produção de ametista é submetida a tratamento
térmico, que modifica o seu centro de cor, originando citrino, a variedade amarela de quartzo
(Fig 11). As cores obtidas variam de amarelo pálido até amarelo intenso, podendo alguns
cristais exibir tonalidades castanhas e/ou avermelhadas.
OUTROS DEPÓSITOS DE ÁGATA E AMETISTA NO RIO GRANDE DO SUL
Depósitos de ágata e ametista entre os municípios de Quaraí e Santana do
Livramento, são explorados de forma esporádica há vários anos. Apesar da produção
irregular, essa região tem-se destacado como produtora de ametista de cor violeta intenso,
com tonalidades azuladas e bastante límpida, com excelente qualidade para a lapidação. O
derrame portador de geodos mineralizados é o terceiro de uma sequência de quatro unidades,
constituído por basalto-andesitos e brechas vulcânicas, que podem estar intercalados com
arenitos intertrápicos da Formação Botucatu (Augustin et al., 2006). Os geodos mineralizados
são explotados em colúvios e aluviões e também na rocha intemperizada, de onde são
extraídos manualmente após a rocha ser excavada com tratores de esteira (Acauan, 2004;
Augustin et al, 2006). Os geodos possuem em geral formas ovaladas a amebóides, dimensões
entre 5 e 50 cm e peso médio entre 2 e 5 kg, podendo, no entanto, ocorrer geodos que
ultrapassam 100 kg. As cavidades podem estar totalmente preenchidas por ágata ou
parcialmente preenchidas por ágata, quartzo incolor e ametista, sendo comum a ocorrência de
cristais de calcita tardia.
Na região de Caxias do Sul, geodos mineralizados a ametista com dimensões
médias entre 10 e 40 cm também são explotados de forma esporádica. Os geodos apresentam
formas ovóides a esféricas, ou forma de gota e estão preenchidos parcialmente por ágata,

seguida de quartzo incolor e cristais centimétricos de ametista. Esses depósitos possuem
características geológicas e mineralógicas distintas de outras jazidas de ametista conhecidas
no Rio Grande do Sul (Sirtoli et al., 2005, Fianco et al., 2006): 1) Ocorrem em rochas ácidas
(dacitos e riolitos) mas em níveis bastante alterados; 2) A camada de ágata é sempre muito
fina (comum < 1mm) o que deixa os geodos frágeis, que são quebrados durante a extração,
diminuindo o valor comercial do minério; 3) Os cristais de ametista são em geral límpidos,
com raríssimas inclusões sólidas (goethita); 4) Os geodos não apresentam minerais tardios.
ORIGEM DOS GEODOS E DAS MINERALIZAÇÕES
A seguir apresenta-se o estado da arte do conhecimento sobre a origem dos geodos
mineralizados à ágata e ametista da Formação Serra Geral. Os modelos e hipóteses a seguir
transcritos não representam necessariamente as idéias de cada um dos autores deste trabalho.
A hipótese mais tradicional, proposta e/ou adotada por diferentes pesquisadores, é
a de que o aprisionamento de uma fase fluida magmática imiscível, provavelmente volátil,
teria formado as cavidades no interior da rocha vulcânica (e.g Leinz, 1949; Scopel, 1997; Gilg
et al., 2003; Proust & Fontaine, 2007). Essas cavidades poderiam sofrer coalescência durante
o fluxo da lava, dando origem aos grandes geodos métricos como os do Distrito Mineiro de
Ametista do Sul (Scopel, 1997; Gilg et al., 2003; Proust & Fontaine, 2007). Os fluidos que
originaram as cavidades, ou fluidos residuais do processo magmático, ou ainda, fluidos
hidrotermais mais tardios seriam os responsáveis pela deposição dos minerais nos geodos.
A origem das soluções mineralizantes na região do Distrito Mineiro de Ametista
do Sul foi relacionada a processos ígneos tardios, que também teriam provocado alterações
significativas nos basaltos; a cristalização da ametista teria ocorrido a temperaturas entre 204
e 238 °C (Scopel, 1997; Proust & Fontaine, 2007). No entanto, estudos de inclusões sólidas e
fluidas na ametista e de isótopos de oxigênio na seqüência de cristalização ágata–quartzo

incolor–ametista desse mesmo distrito mineiro, indicam que esses depósitos teriam se
formado em um ambiente epitermal, a temperaturas próximas à temperatura ambiente, a partir
de fluidos pelo menos em parte meteóricos (Juchem, 1999; Juchem et al., 1999). Dados
semelhantes foram obtidos posteriormente por Gilg et al. (2003) e por Fischer (2004), que
também concluiram que a cristalização da ametista nesse distrito mineiro ocorreu a
temperaturas muito baixas. Gilg et al. (2003) sugerem que o fluido mineralizante pode ter
origem meteórica e/ou ser proveniente dos arenitos da Formação Botucatu; esse fluido teria
extraído sílica da fase vítrea intersticial do basalto hospedeiro bem como dos arenitos.
Considerando-se os dados acima apresentados, é possível considerar que os
grandes geodos tenham se formados em duas etapas. A primeira etapa é singenética, quando
as cavidades são formadas por desgasificação da lava em temperatura superior a 1150 °C (e.g.
Proust & Fontaine, 2007). A segunda etapa é epigenética e ocorre em condições de baixa
temperatura (50-100 °C) por deposição de ametista e outros minerais a partir de fluidos
hidrotermais (e.g. Juchem et al., 1999; Gilg et al., 2003; Fischer, 2004).
Recentemente foi apresentado um modelo epigenético para a origem dos geodos
mineralizados à ametista (Duarte et al., 2005). Segundo esses autores, a abertura e o
preenchimento das cavidades ocorreu após a solidificação da rocha, a partir de um fluido
aquoso proveniente dos arenitos da Formação Botucatú. Esse fluido teria penetrado na rocha
vulcânica, ficando confinado abaixo de níveis pouco permeáveis de basalto maciço,
provocando sua deformação e alteração para argilas e a conseqüente abertura das cavidades,
sendo também o responsável pela deposição dos minerais no interior dos geodos.
A relação entre os os arenitos da Formação Botucatu e os minerais que preenchem
os geodos, também foi avaliada por diferentes pesquisadores. A hipótese de que os geodos de
ametista da região de Artigas (Uruguai) teriam se formado a partir da incorporação de areia
quartzosa (deserto Botucatu) pelo magma basáltico, durante a sua ascenção na crosta ou

durante o derrame foi proposta por Bossi & Caggiano (1974). Em uma estudo recente, foi
apresentada uma interpretação semelhante para a origem da ágata no Distrito Mineiro de Salto
do Jacuí (Strieder & Heemann, 2006). Segundo esses autores, as rochas portadoras do minério
foram intrudidas em unidades vulcânicas e a ágata teria se formado a partir dos arenitos da
Formação Botucatu, que reagiram com as rochas encaixantes.
Pelo exposto acima, observa-se que a origem dos geodos e dos processos de
mineralização é um assunto bastante controvertido, havendo ainda muitas questões a serem
resolvidas. As distintas interpretações atualmente discutidas para a gênese dos depósitos de
ametista e ágata no Rio Grande dos Sul, estão relacionadas com os aspectos e as estruturas
geológicas díspares encontradas nos diferentes distritos mineiros e também em diferentes
ocorrências desses materiais gemológicos. A sequência de processos geológicos ocorridos
para a formação dos espetaculares geodos portadores de ametista e ágata nas rochas
vulcânicas da Formação Serra Geral, inicia com a abertura da cavidade, seguida do seu
preenchimento. A unanimidade internacional (e.g., Proust & Fontaine, 2007) em torno da
hipótese de desgasificação da lava para a formação dos geodos a temperaturas superiores a
1.150 °C está sendo desafiada por uma hipótese inovadora (Duarte et al., 2005), que leva em
consideração a presença de brechas hidráulicas, geradas por explosão, na base de muitos
geodos. A época é de mudança de paradigma, com todo o interesse que essa fase científica
desperta na comunidade científica nacional e internacional.
5. MATERIAIS GEMOLÓGICOS EM OUTROS DEPÓSITOS
S
ERPENTINITOS
Diversos corpos de rochas máficas e ultramáficas serpentinizadas ocorrem no
Escudo Sul-riograndense, inseridas no Complexo Cambaí e no Supercomplexo Vacacaí,
ambos alojados no Cinturão Vila Nova, de idade neoproterozóica (Chemale Jr., 2000). Os

serpentinitos estão situados em zonas de cisalhamento, apresentando textura foliada a xistosa
e milonítica, bem como textura mesh, fitada e deformacional. Essas rochas são compostos por
antigorita, crisotilo e lizardita, além de talco, magnetita e relictos de olivina, anfibólios e
piroxênios (Juchem et al., 1990; Rivaldo, 2006).
A partir da década de setenta, alguns maciços de serpentinitos passaram a ser
explorados e beneficiados na cidade de Bagé, sendo confeccionados objetos ornamentais com
um acabamento esmerado, caracterizando um artesanato mineral de alta qualidade (Juchem et
al., 1990) (Fig. 12). Quase toda a produção é destinada ao mercado internacional, onde esse
material é muito valorizado, uma vez que o serpentinito é considerado uma gema ornamental
rara (Webster, 1983). A caracterização tecnológica de dois corpos de serpentinitos, um
situado no Cerro Mantiqueiras (Lavras do Sul) e outro em Vila Palmas (São Gabriel), indicou
que essas rochas, além de utilizadas como material gemológico, podem ser também
empregadas como rochas ornamentais em acabamentos internos (Rivaldo, 2006).
Figura 12 – Serpentinito beneficiado em Bagé
(RS), observando-se um fragmento da rocha
bruta e um vaso ornamental (15 cm de altura)
confeccionado artesanalmente no mesmo tipo de
rocha.
M
ADEIRAS FOSSILIZADAS
As "florestas petrificadas" da região central do Rio Grande do Sul são conhecidas
desde algumas décadas e constituem um dos mais importantes registros de lenhos fósseis do

planeta (Sommer & Scherer, 1999). São gigantescos troncos fossilizados de até 30 m de
comprimento, que afloram em uma área de aproximadamente 300 km2 e se concentram nos
municípios de Mata e São Pedro do Sul, hospedados em três diferentes unidades
Gondwânicas: Arenito Mata, Formação Santa Maria e Formação Caturrita (Bolzon & Guerra-
Sommer, 1994). Esses troncos são provenientes de uma densa floresta constituída
prioritariamente por coníferas, representando provavelmente uma flora mesofítica originada
por mudanças climáticas na passagem Meso-Neotriássico (Sommer & Scherer, 1999).
Os troncos fósseis exibem diferentes graus de preservação das estruturas vegetais.
Onde a silicificação é mais intensa, e conseqüentemente a estrutura vegetal foi mais destruída,
é possível a confecção de objetos ornamentais, que apresentam boa qualidade gemológica e
grande procura no mercado. No entanto, esses abundantes registros paleobotânicos
constituem-se em um importante patrimônio científico-cultural que ainda não foi
convenientemente caracterizado e, por essa razão, atualmente sua explotação está legalmente
proibida (Sommer & Scherer, 1999).
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Acauan, R.B. 2004. Caracterização geológica e gemológica da ametista e ágata de
Santana do Livramento, Sudoeste do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 89p. Trabalho
de conclusão do curso de Geologia, Instituto de Geociências, Univ. Fed. do Rio G. do Sul.
Amorin, V. A.; Strieder, A. & Juchem, P. L. 2005. Pulsos de mineralização nos geodos e
mapeamento da qualidade de gemas no Distrito Mineiro de Ametista do Sul (RS). In:
SEMINÁRIO - GEOLOGIA E MINERAÇÃO EM ÁREAS DE GARIMPO DE PEDRAS
PRECIOSAS NO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. Anais... Porto Alegre. p. 01-10.
Augustin, A. H.; Juchem, P. L.; Brum, T. M. M. & Fischer, A. C. 2004. Opala no Rio Grande
do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 42., 2004, Araxá. Anais...
Araxá, SBG. v. único, p. T 861.
Augustin, A. H.; Pulz, G. M.; Acauan, R.B.; Brum, T. M. M.; Knijnik, D. B.; Strieder, A. J.;
Hartmann, L. A.; Barboza, E.S. 2006. Geologia das ocorrências de ametista da região de

Santana do Livramento, sudoeste do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 43., 2006, Aracaju. Anais... Aracaju,
SBG. CD-ROM.
Bellieni, G.; Comin-Chiaromonti, P.; Marques, L.S.; Melfi, A.J.; Nardy, A.J.R.; Piccirillo,
E.M. & Roisenberg, A.1984 High and Low TiO2 flood basalts from the Paraná plateau
(Brazil): petrology and geochemical aspects bearing on their mantle origin. Neues
Jahrbuch Miner. Abh., 150: 273-306.
Bellieni, G.; Comin-Chiaromonti, P.; Marques, L. S.; Melfi, A. J.; Nardy, A. J. R;
Papatrechas, C.; Piccirillo, E.M. & Roisenberg, A. & Stolfa, D. (1986) Petrogenetic
aspects of acid and basaltic lavas from the Paraná plateau (Brazil): geological,
mineralogical and petrochemical relationship. Journal of Petrology, 27:915-944.
Bolzon, R.T.; Guerra-Sommer,M. 1994. Considerações sobre a Tafonomia da Lignitafoflora
Mesozóica do Rio Grande do Sul. Acta Geológica Leopoldensia, 39/1 (27):109-115.
Bossi, J. & Caggiano, W. 1974. Contribuicion a la geologia de los yacimientos de amatista del
departamento de Artigas (Uruguai). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA,
28., 1974, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre, SBG, p. 301-317.
Brum,T.M.M.; Juchem,P.L.; Agostini, I.M. & Fiorentini, J.A. 1998. Classificação da Ágata.
In: Ágata do Rio Grande do Sul. Brasília, DF. Departamento Nacional de Produção
Mineral - DNPM.. Série Difusão Tecnológica n0 5. Cap. 3, p. 37-63.
Brum, T.M.M; Juchem, P.L.; Fischer, A.C.; Heemann, R.; Castro, J.H.W.; Gouvêa Júnior,
J.C.R. (2000) Características microscópicas da ágata de Salto do Jacuí, RS. In: SIMPÓSIO
BRASILEIRO DE TRATAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE GEMAS, 1. 2000, Ouro
Preto. Resumos... Ouro Preto, p. 42.
Chemale Jr, F. 2000. Evolução Geológica do Escudo Sul-rio-grandense. In: HOLZ, M.; DE
ROS, L. F. (eds.). Geologia do Rio Grande do Sul. CIGO / UFRGS, p.13-52.
Duarte, L.C., Hartmann, L.A; Vasconcellos, M.A.Z. 2005. Epigenetic geode formation in the
world class amethyst deposit of the southern Paraná Basaltic Province. In: SIMPÓSIO
BRASILEIRO DE METALOGENIA, 1., 2005, Gramado, SBG. Anais... 1 CD-ROM.
Fianco, A. C.; Juchem, P. L.; Knijnik, D. B.; Matté, V.; Brum, T. M. M. 2006 Características
geológicas e mineralógicas do depósito de ametista de Morro Cristal, Caxias do Sul. In:
SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, XVIII., 2006, Porto Alegre, UFRGS.
Resumos...1 CD-ROM.

Fischer, A. C.; Juchem, P. L.; Pinheiro, M. V. B. & Krambrock, K. 1998. Natural and
irradiated amethyst from Rio Grande do Sul studied by optical absorption and electron
paramagnetic resonance. Anais da Academia Bras. de Ciências, 71(4 –I):823-824.
Fischer, A. C. 2004. Petrografia e geoquímica das fases silicosas dos geodos
mineralizados à ametista (região do Alto Uruguai, RS, Brasil). Porto Alegre, 159 p.
Tese de Doutorado em Geociências, Instituto de Geociências, Universidade Federal. do
Rio Grande do Sul.
Gilg, H.A.; Morteani, G.; Kostitsyn, Y.; Preinfalk, C.; Gatter, I.; Strieder, A.J. 2003. Genesis
of amethyst geodes in basaltic rocks of the Serra Geral Formation (Ametista do Sul, Rio
Grande do Sul, Brazil) : a fluid inclusion, REE, oxygen, carbon and Sr isotope study on
basalt, quartz, and calcite. Mineralium Deposita, 38:1009-1025.
Gomes, M. E. B. 1996. Mecanismos de resfriamento, estruturação e processos pós-
magmáticos em basaltos da Bacia do Paraná - região de Frederico Westphalen (RS) -
Brasil. Porto Alegre. 264 p. Tese de Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade
Federal. do Rio Grande do Sul.
Hammes, D. F. 2006. Delimitação de derrames por sensoriamento remoto e
caracterização do nível inferiror mineralizado à ametista, na região de Ametista do
Sul. Porto Alegre. 77p. Trabalho de Conclusão de Curso, Instituto de Geociências,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Juchem, P.L., Hofmeister, T., Brum, T.M.M. 1990. Substâncias gemológicas no Rio Grande
do Sul - modos de ocorrência e caracterização gemológica. In: CONGRESSO
BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 36., 1990, Natal. Anais... Natal, SBG. v.3, p. l436-1449.
Juchem, P. L. 1999. Mineralogia, geologia e gênese dos depósitos de ametista da região do
Alto Uruguai, Rio Grande do Sul. São Paulo, 225 p. Tese de Doutorado, Instituto de
Geociências, Universidade de São Paulo.
Juchem, P. L.; Fallick, A. E.; Bettencourt, J. S.; Svisero, D. P. 1999. Geoquímica isotópica de
oxigênio em geodos mineralizados a ametista da região do Alto Uruguai, RS – um estudo
preliminar. In: SIMPÓSIO SOBRE VULCANISMO E AMBIENTES ASSOCIADOS, 1.,
1999, Gramado. Boletim de Resumos... Gramado, SBG. p. 21.
Juchem, P.L.; Brum, T.M.M.; Fischer, A.C.; Svisero, D.P. 2002. The amethyst from Alto
Uruguai Mining District - Parana Basin, Brazil: mineralogical and chemical signature. In:
GENERAL MEETING OF THE INTERNATIONAL MINERALOGICAL
ASSOCIATION, 18., 2002, Edinburgh. Programme with Abstracts… Edinburgh. IMA.
p. 146.

Juchem, P. L., T. M. M. Brum, C. Fischer, N. L. Chodur, and A. Liccardo 2004. Gem
materials map of South Brazil Region. In: INTERNATIONAL CONGRESS ON
APPLIED MINERALOGY, 8., Águas de Lindóia. 2004. Developments in Science and
Technology-Applied Mineralogy. Anais… Águas de Lindóia, International Council of
Applied Mineralogy of Brasil. v. 2, p.513-516.
Leinz, V. 1949. Contribuição à geologia dos derrames basáltico do Sul do Brasil.
Geologia, São Paulo. 66 p.
Mantovani, M.S.M.; Stewart, K.; Turner, S.; Hawkesworth, C.J. 1995. Duration of Paraná
magmatism and implications for the evolution and sources regions of continental flood
basalts. In: ACADEMIA BRASILEIRA DE CIÊNCIAS, Anais… 163-170.
Melfi, A.J.; Piccirillo, E.M.; Nardy, A.J.R. 1988. Geological and Magmatic Aspects of the
Paraná Basin - an Introduction. In: Piccirillo, E.M. & Melfi, A. J.(eds.) The Mesozoic
Flood Volcanism of the Paraná Basin - petrogenetic and geophysical aspects. São
Paulo, USP/Instituto Astronômico e Geofísico. p. 47-72.
Milani, E.J., Faccini, U.F., Scherer, C.M., Araújo, L.M. and Cupertino, J.A. 1998. Sequences
and Stratigraphic Hierarchy of the Paraná Basin (Ordovician to Cretaceous), Southern
Brazil. Boletim IG/USP, n. 29:125-173.
Peate, D. W.; Hawkesworth, C.J.; Mantovani, M.S.; Shukowsky, W. 1990. Mantle plumes
and flood basalt stratigraphy in the Parana, South America. Geology, 18: 1223-1226.
Rivaldo, N. P. 2006. Caracterização geológica e tecnológica de serpentinitos, Vila Palmas
e Cerro da Mantiqueira, RS, Brasil. Porto Alegre. 34p. Trabalho de conclusão do curso
de Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Roisenberg, A. 1989. Petrologia e geoquímica do vulcanismo ácido mesozóico da
província meridional da Bacia do Paraná. Porto Alegre. Porto Alegre. 285 p. Tese de
Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Rüegg, N. R. 1975. Modelos de variação química na província basáltica do Brasil
Meridional. Características de teor, distribuição geográfica e diferenciação. São
Paulo. 309 p. Tese - Livre-Docência. Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo.
Santos, E.L.; Maciel L.C. & Filho, J.A.Z. 1998. Distritos Mineiros do Estado do Rio
Grande do Sul. 35 p. (DNPM-1° Distrito/Programa Nacional de Distritos Mineiros).
Scopel, R. M. 1997. Estudo dos derrames basálticos portadores de ametista da região de
Ametista do Sul, RS - Brasil. Alteração pós-magmática. Porto Alegre. 219 p. Tese de
Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Sirtoli, M; Juchem, P. L.& Augustin, A. H. 2005. Depósitos de ametista em Caxias do Sul
(RS) nas rochas vulcânicas da Formação Serra Geral. In: SIMPÓSIO DE VULCANISMO
E AMBIENTES ASSOCIADOS, 3., 2005, Cabo Frio. Anais... Cabo Frio, SBG. p. 53-58.
Sommer, M.G. & Scherer, C.M.S. 1999. Sítios Paleobotânicos do Arenito Mata nos
Municípios de Mata e São Pedro do Sul, RS. In: Schobbenhaus,C.; Campos,D.A.;
Queiroz,E.T.; Winge,M.; Berbert-Born,M. (eds.) Sítios Geológicos e Paleontológicos do
Brasil. Disponível em: <http://www.unb.br/ig/sigep/sitio009/sitio009.htm>
Souza, J. C. 1996. Industrialização de ametista no Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 191 p.
Tese de Doutorado, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Strieder, A.J. 2001. Métodos de prospecção, avaliação e lavra de depósitos de ametista na
região de Ametista do Sul (RS). (Relatório final de projeto de pesquisa, FAPERGS).
Strieder, A.J.& Hemman, R. 2006. Structural constraints on Paraná basalt volcanism and their
implications on agate geode mineralization (Salto do Jacuí, RS, Brazil). Pesquisas, 33 (1),
no-prelo.
Turner, S; Regelous, M.; Kelley, S.; Hawksworth, C.; Mantovani, M.S.M. 1994. Magmatism
and continental brak-up in the South Atlantic: high precision 40Ar -39Ar geochronology.
Earth and Planetary Sciences Letters, 121: 333-348.
Webster, R., 1983. Gems. England, Butter Worths, 1006 p.
Wildner, W. 2004. Estratigrafia do magmatismo Serra Geral na Bacia do Paraná – Conceitos
básicos e divisão faciológica. In: REUNIÃO ABERTA DA COMISSÃO BRASILEIRA
DE ESTRATGIRAFIA, 2004, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre. UFRGS. p. 66-78.
Zalán, P.V.; Wolff, S.; Conceição, J.C.J.; Marques, A.; Astolfi, M.A.M.; Vieira, I.S.; Appi,
V.T.; Zanotto, O.A. 1990. Bacia do Paraná. In: De Raja Gabaglia, G.P. E Milani, E.J.
(Coordenadores). Origem e Evolução de Bacias Sedimentares. (PETROBRÁS).