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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.1995.tde-20032013-160227
Documento
Autor
Nome completo
Gianna Maria Garda
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1995
Orientador
Banca examinadora
Schorscher, Johann Hans Daniel (Presidente)
Girardi, Vicente Antonio Vitorio
Marques, Leila Soares
Scheibe, Luiz Fernando
Teixeira, Wilson
Título em português
Os diques basicos e ultrabasicos da região costeira entre as cidades de São Sebastião e Ubatuba, Estado de São Paulo
Palavras-chave em português
Brasil
Geologia
Resumo em português
A região costeira entre as cidades de São Sebastião e Ubatuba e os costões das ilhas de São Sebastião, Anchieta e Mar virado (Estado de São Paulo) são cortados por numerosos pequenos enxames e diques isolados de direção N55E. Os litotipos principais variam de básicos a intermediários. Entretanto, também ocorre uma variedade de lamprófiros alcalinos lado a lado com o grupo principal. As espessuras dos diques básicos a intermediários é muito variável, desde alguns centímetros a vários metros, enquanto os lamprófiros são menos espessos (algumas dezenas de centímetros). Plagioclásio (labradorita/andesina), piroxênio (augita e rara pigeonita) e minerais opacos constituem os diques básicos a intermediários. Biotita com F e Cl é mineral acessório e edenita-hornblenda pode substituir o piroxênio. As bordas de alguns diques apresentam texturas de resfriamento rápido. Os centros dos diques mais espessos são faneríticos, apresentando cristais de plagioclásio rodeados por intercrescimentos granofíricos de quartzo e feldspato alcalino, dando à composição total da rocha um caráter mais intermediário. As temperaturas mínimas de cristalização dos pares augita-pigeonita são de 1000°- 1100°C. Ilmenita somente aparece nestas rochas; as temperaturas de exsolução desse mineral em espinélios de Fe e Ti são de 740°C ± 30°C e log10fO2 de 16 ± 2. Os lamprófiros, por sua vez, apresentam abundantes megacristais de olivina pseudomorfizada e clinopiroxênio. A matriz é formada por augita titanífera rica em Ca, plagioclásios cálcicos, minerais óxidos e vidro. Kaersutita, flogopita/bioita, analcima e melilita distinguem um tipo de lamprófiro de outro (camptonitos, monchiquitos, lamprófiros picríticos, biotita lamprófiros e um alnöito). calcita é comum e forma, com analcima, estruturas globulares (ocelli), indicativas de altas pressões de H2O, que também favorecem a cristalização de kaersutita. Al tem um papel importante na química mineral do alnöito, pois compensa sua deficiência em sílica. Por exemplo, os cromoespinélios zonados possuem bordas com composições de titanomagnetitas ricas em Al. Flogopitas e cromoespinélios zonados do alnöito e dos biotita lamprófiros mostram comportamentos químicos semelhantes dos núcleos para as bordas, sugerindo que estas variações composicionais ocorreram simultaneamente em ambos os minerais. As composições dos núcleos frescos das olivinas são 'FoIND.84''Fa IND.16'. A geotermometria aplicada às inclusões de cromoespinélios em megacristais de olivina indicam temperaturas da ordem de 1000° 1200°C. Os Mg# dos diques básicos a intermediários são baixos (' 7% e com quantidades elevadas de H2O e CO2. Além disso, os lamprófiros picríticos classificados como picrobasaltos apresentam os mais baixos conteúdos de 'TiO IND.2', 'Al IND.2''O IND.3', 'FeO IND.t', 'Na IND.2 O' e 'K IND.2' O. A classificação química também distingue um grupo de tefritos composicionalmente intermediários entre os lamprófiros e as rochas básicas a intermediárias. Os diques básicos a intermediários apresentam '(La/Yb) IND.N' = l6 e anomalias negativas de Nb, Ta e Sr. O alnöito apresenta '(La/Yb) IND.N' = 42 e está enriquecido em P, Ba, Sr, Th, U, Nb, Ta e elementos terras raras leves comparativamente aos outros litotipos. Também difere dos demais lamprófiros por apresentar anomalia negativa de Ti. Os lamprófiros picríticos mostram os perfis menos inclinados nos diagramas multielementares e são os menos enriquecidos em elementos incompatíveis. Análises pelo método dos mínimos quadrados e cálculos de cristalização fracionada mostram que os lamprófiros picríticos são fases cumuláticas na evolução dos lamprófiros. Por outro lado, não foi possível derivar as rochas intermediárias das basálticas, sugerindo contaminação crustal, respaldada pelo hiato composicional de 'SiO IND.2' de 8-9%. Os diques básicos a intermediários apresentam 'épsilon' IND.Nd''POT.(i)' 'quase igual' -5 e 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86'Sr inicial de 0,706 a 0,707, caindo num campo intermediário entre os basaltos de baixo e alto Ti da Bacia do Paraná. Por outro lado, os lamprófiros apresentam 'épsilon' IND.Nd''POT.(i)' entre +1 e +2 e 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' inicial de cerca de 0,705, que indicam uma fonte mantélica mais profunda com maiores proporções de fusão derivadas da astenosfera. O alnöito está fortemente enriquecido em Pb radiogênico ('ANTPOT.206 Pb'/'ANTPOT.204 Pb' = 1994). Todas as amostras plotam acima da Linha de Referência do Hemisfério Norte (NHRL) nos diagramas Pb/Pb. Os dados de isótopos de Pb para as rochas básicas a intermediárias (incluindo alguns diorito pórfiros e diabásios da região de Bairro Alto), biotita lamprófiros e um traquito da llha de São Sebastião evidenciam a anomalia DUPAL, o que não é o caso do alnöito e dos camptonitos/monchiquitos. Os dados geoquímicos corroboram, portanto, para contribuições de diferentes componentes mantélicos na geração dos diques básicos a intermediários e lamprofíricos. Enquanto os primeiros parecem estar relacionados com o magmatismo da Bacia do Paraná, os últimos podem estar associados a um evento magmático alcalino de idade intermediária entre a da intrusão dos diques básicos a intermediários (130 Ma) e aquela do complexo sienítico da llha de São Sebastião (80 Ma), como indicado pelas isócronas 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr'.
Palavras-chave em inglês
Não informadas pelo autor.
Resumo em inglês
The coastline between São Sebastião and Ubatuba cities and the shores of São Sebastião, Anchieta and Mar Virado islands (São Paulo State, Brazil) are crosscut by several small swarms and isolated dykes trending N55E. The main rock types range from basic to intermediate, but also a conspicuous variety of alkaline lamprophyres occur side by side with the main group. The thicknesses of the basic to intermediate dykes vary widely, from a few centimetres to several metres, while the lamprophyres are a few tens of centimetres thick. Plagioclase (labradorite/andesine), pyroxene (augite and rare pigeonite) and iron ores are the rock-forming minerals of the basic to intermediate dykes. Cl- and F-bearing biotite is an accessory mineral and edenite-hornblende may substitute for pyroxene. Quenching lextures are found in the rims of some the dykes. The cores of the thicker dykes are usually coarser grained and granophyric intergrowths of quartz and alkali feldspar usually surround plagioclase crystals, Ieading to more intermediate whole-rock compositions. The minimum augite-pigeonite crystallization temperatures are 1000º-1100°C. Ilmenites only appear in these rocks and temperatures of exsolution in Ti-Fe spinel are 740ºC ± 30ºC and log10 fO2 of I6 ± 2. In turn, the lamprophyres present abundant megacrysts of pseudomorphosed olivine and linopyroxene. The groundmass is composed by titaniferous Ca-rich augite, calcic plagioclases, oxide minerals and evitrified glass. Kaersutite, phlogopite/biotite, analcime and melilite distinguish one type of lamprophyre from another (camptonites, monchiquites, picritic lamprophyres, biotite lamprophyres and an alnöite). Calcite is fairly common and forms, with analcime, globular structures (ocelli), indicative of high H2O pressures, which also favours kaersutite crystalIization. Al plays an important role in the mineral chemistry of the alnöite, to compensate for its deficiency in silica. For example, zoned Cr-spinels have rims of At-rich titanomagnetite compositions. Zoned phlogopites and Cr-spinels from the alnoite and biotite lamprophyres show similar chemical behaviour from cores to rims, suggesting that these compositional variations occurred simultaneously in both minerals. Compositions of fresh cores of olivines are Fo84Fa16. Geothermometry applied to the Cr-spinels inclusions in olivine megacrysts indicates temperatures of the order of 1000º-1200°C. The basic to intermediate dykes have low Mg# ( ' 7% and with H2O and CO2 contents. Futhermore, the picritic lamprophyres classified as picrobasalts have the lowest 'TiO IND.2', 'Al IND.2''O IND.3', 'FeO IND.t', 'Na IND.2 O' and 'K IND.2 O' contents. The chemical distinguishes a tephrite group, compositionally intermediate between lamprophyres and basic to intermediate rock types. The basic to intermediate dykes have '(La/Yb) IND.N' = 16 and negative Nb,Ta and Sr anomalies. The alnoite has '(La/Yb) IND.N' = 42 and is enriched in P, Ba, Sr, Th, U, Nb, Ta and LREE comparatively to the other rock types. It also differs from the other lamprophyres by a negative Ti anomaly. The picritic lamprophyres show the flattest profiles in the multielement diagrams and are the least enriched in incompatible elements. Least-square analyses and crystal fractionalion calculations show that the picritic lamprophyres are cumulate phases in the evolution of the lamprophyres. On the other hand, it was not possible to derive intermediate rocks from basaltic ones, suggesting crustal contamination supported by a silica gap of 8-9%. The basic to intermediate dykes have 'épsilon' IND.Nd''POT. (i)' of 'quase igual' -5 and initial 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' of 0.706 to 0.707, falling in a range between the low- and high-Ti Paraná basalts. In contrast, the lamprophyres show 'épsilon' IND.Nd''POT.(i)' between +1 and +2 and inicial 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' around 0.705, which indicate a deeper mantle source with greater proportions of asthenospheric-derivedmelts. The alnoite is highly enriched in radiogenic Pb ('ANTPOT.206 Pb'/'ANTPOT.204 Pb' = 19.94). All samples lie well above the Northern Hemisphere Reference Line (NHRL) on Pb/Ph plots. Isotope Pb data for basic to intermediate rocks (including some diorite porphyries and diabases from the inland Bairro Alto region), biotite lamprophyres and a trachyte from São Sebastião Island put the DUPAL anomaly in evidence for these rocks; it is not the case with the alnoite and the camptonites/monchiquites. The geochemical data support a distinct input of mantle components in the generation of the basic to intermediate and lamprophyric dykes. Whereas the former seem to be related to the Paraná Basin magmatism, the latter may be associated with an alkaline magmatic event intermediate in age between the intrusion of the basic to intermediate dykes (130 Ma) and that of the syenite complex of São Sebastião Island (80 Ma), as indicated by 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' isochrons.
 
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Data de Publicação
2013-03-21
 
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