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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2001.tde-25092015-160340
Documento
Autor
Nome completo
Geani Araujo Lima
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2001
Orientador
Banca examinadora
Schorscher, Johann Hans Daniel (Presidente)
Coutinho, José Moacyr Vianna
Marques, Leila Soares
Título em português
Gabros estratiformes da região norte da Ilha de São Sebastião, SP
Palavras-chave em português
Geologia estrutural
Geotectônica
Resumo em português
Intrusões gábricas estratiformes com diferenciados ultramáficos e ultrabásicos afloram na parte NNW da Ilha de São Sebastião em três áreas de ocorrência principais: na Ponta da Pacuíba, Ponta das Canas e Praia da Armação. Representam uma ocorrência nova, singular no que diz respeito à preservação estrutural, textural e mineralógica das rochas intrusivas, que complementa o quadro do plutonismo mesozóico da ilha, previamente restrito aos sienitos dos stocks denominados Serraria, São Sebastião e Mirante. Os afloramentos são tipicamente de "mar de blocos" parautóctones, dificultando o estabelecimento preciso de relações magmato-estratigráficas e estruturais internas dos corpos no campo. As intrusões gábricas cortam o embasamento precambriano granito-gnaíssico e migmatítico do Complexo Costeiro do Litoral Norte de São Paulo, inclusive uma geração de diques básico-ultrabásicos, compreendendo diabásios seguidos de lamprofiros, inicial do magmatismo mesozóico. Os gabros são cortados inicialmente por seus diferenciados tardios, incluindo peridotitos e piroxênitos em veios por vezes pegmatóides e anortositos em veios e venulações, seguidos de microgabros em diques bem definidos. Seguem-se ainda uma 2ª geração de diques básicos a intermediários, variando de basaltos a dacitos, por vezes, microxenolíticos e trasicionais para verdadeiras brechas magmáticas, assim como a intrusão dos sienitos do stock Serraria. As relações entre a 2ª geração de diques e os sienitos nãoé clara; afloramentos regionais indicam que os diques da 2ª geração poderiam ser também intrusivos nos sienitos. Dentre os constituintes maiores dos corpos gábricos estratiformes destacam-se leuco e mesogabros como litotipos principais, seguidos, com abundância decrescente, de piroxênitos, anortositos e peridotitos, ora isotrópicos, ora cumuláticos com estruturas de sedimentação magmática, tais como bandamento/acabamento plano-paralelo (em bandas de espessura e composições variáveis), bandamento rítmico, estratificação gradacional, cruzada acanalada associada a discordâncias erosivas, além de estruturas de deformação gravitacional (por slumping e sliding) e brechas de borda e de reintrusão de câmara magmática, entre outras. Os estudos petrográficos e litogeoquímicos multielementares via FRX revelaram: 1) A ocorrência associada nas duas gerações de diques, de rochas básico-ultrabásicas e intermediárias de linhagens magmáticas diferentes do clã basáltico, subalcalinas e alcalinas incluindo na 1ª geração lamprofiros, indicando atividade magmática de fontes mantélicas distintas e heterogêneas. 2) A formação dos corpos gábricos diferenciados por reintrusões múltiplas, gerando rochas de duas linhagens principais, uma de gabros subalcalinos e tholeiíticos e a outra de gabros alcalinos nefelínicos; ambas, com seus respectivos diferenciados de câmara magmática, compreendendo peridotitos, piroxênitos e anortositos, precoces cumuláticos estratiformes, e em veiosintrusivos tardios, por vezes, muito grossos pegmatóides. As reintrusões originaram as brechas de câmara magmática com fragmentos de gabros e seus diferenciados em matrizes gábricas, variando de grossas até microgábricas. Por fim, ocorreu ainda, já em estado de consolidação e resfriamento mais avançado das intrusões principais, como um último pulso do magmtismo gábrico, direto da fonte mantélica, a intrusão dos gabros finos em diques, também subalcalinos e alcalinos. 3) a intrusão sienítica do stock Serraria predominantemente alcalina (com nefelina modal e normativa) a saturada (até <0,5% de quartzo normativo), evidenciando plágioclásio e olivina em restos de ressorção incompleta, entretanto, apresenta quimismo bem definido e pouco variável, drasticamente diferente dos gabros principais, tanto subalcalinos a tholeiíticos quanto alcalinos, e seus diferenciados. Com base nos resultados petrográficos e nas modelagens litogeoquímicas conclui-se que, os gabros principais subalcalinos e tholeiíticos e alcalinos poderiam ter relações genéticas entre si e com os diques básico-ultrabásicos das duas gerações, sendo derivados de fontes mantélicas de tipo OIB ou similares, por fusão parcial variável e tendo sofrido fracionamento de cromita e olivina com Ni durante a ascensão. Representariam frações deste magmatismo colocadas em corpos intrusivos menores, em conseqüência do abortamento temporário da tectônica de abertura do sitema de 'rift' que gerou os enxames de diques do Canal de São Sebastião (pré e pós-gabros). Com base apenas em modelagens litogeoquímicas não podem ser excluídas relações genéticas de diferenciação por cristalização fracionada entre os gabros principais e os sienitos do stock Serraria. Entretanto, a ocorrência de xenólitos angulosos de gabros e piroxênitos nos sienitos, a falta de termos petrográficos e geoquímicas transicionais e também as proporções volumétricas relativas muito predominantes dos sienitos, sugerem que estes não são produtos de diferenciação de gabros. Os sienitos poderiam estar geneticamente relacionados com carbonatitos que, embora raros e subordinados, já foram descritos e postulados na literatura como eminentes para a região. Por fim, ocorrem os diques básicos a intermediários da 2ª geração, cortando as intrusões gábricas já em estado sólido frio. Regionalmente, observam-se diques análogos e, possivelmente, desta mesma geração, cortando também os sienitos, pelas relações de contato, quando ainda quentes. A última fase do magmatismo mesozóico é representada regionalmente por diques de traquitos, equivalentes subvulcânicos dos sienitos, que os cortam, junto com suas encaixantes precambrianas. A peculiaridade e variabilidade petrográfica e geoquímica do magmatismo mesozóico da Ilha de São Sebastião e demais ocorrências regionais das Ilhas Monte do Trigo, Às Ilhas e Búzios, entre outras, além das imediações continentais litorâneas, parecem caracterizar uma associação geotectônicamaior, relacionada às especificidades asteno-litosféricas, composicionais, termais e tectônicas de abertura do Atlântico Sul, nesse seu segmento de tempo e espaço. Dados geocronológicos da literatura indicariam: 'DA ORDEM DE'140-120 Ma para a colocação dos diques da 1ª geração; 'DA ORDEM DE'95-86 Ma para a intrusão dos gabros estratiformes; 'DA ORDEM DE'85-80 Ma para a intrusão dos sienitos e 'DA ORDEM DE'81-55 Ma para os diques da 2ª geração.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
Novel stratiform gabbroic instrusions with ultramafic and ultrabasic differentiates at Ponta da Pacuíba, Ponta das Canas and Praia da Armação, NNW São Sebastião Island, SP, complemente the spectrum of Mesozoic plutonism on the island, hitherto restricted to the Serraria, São Sebastião and Mirante syenite stocks and several smaller analogous occurrences. Restricted coastal outcrop areas range from a few hundred m to about 2 km im maximum extent, typically consisting of fields of m-sized and larger, spheroidally exfoliated parautochtonous boulders and blocks. Thus the internal magmato-stratigraphical and structural relationships of the gabbro intrusions are difficult to establish. The gabbro bodies cut Precambrian granitic-gneisses and migmatites of the Complexo Costeiro as well as Mesozoic ultrabasic to intermediate dykes (diabases followed by lamprophyres) representing the initial stage of Mesozoic magmatism on São Sebastião Island. The gabbro intrusions, the second stage of Mesozoic magmatism on the island, were intruded by their own magma-chamber late-stage differentiates (vein-type peridotites, pegmatoid clinopyroxenites, anorthosites and finally, microgabbro dykes). The gabbros were intruded later by a second generation of basalt through dacite dykes and by the syenites of the Serraria stock. These dykes may be microxenolithic gradational with true magmatic breccias carrying only gabbro and related intrusive rock fragments. The syenites are younger than the stratiform gabbros, carrying xenoliths of them. Hence, time-space relationships of the second generation dykes and the Serraria syenites could not be observed; the syenites in the study area are free of dykes. Regionally, howevwer, such dykes do intrude the syenites, indicating that the second generation basaltic dykes of the study area are too, may be younger than the syenites. Regionally, the syenites were still cut by trachyte dykes. Major gabbros of the stratiform intrusions are leuco and mesocratic (M=10-35 and 35-65), followed by decreasingly abundant pyroxenites, anorthosites and peridotites. They are isotropic or cumulus textured, frequently with such spectacular features of magma-chamber processes, as fractional crystallization, gravitational crystal settling and igneous sedimentation under quiet and turbulent conditions, causing parallel layering of variable composition and thickness (cm to m-sized), rhytimic layering, gradational stratification, cross-stratification and channel-type cross stratification, channel erosion, erosional discordances, gravitational slumping and sliding, as well as synsedimentary faulting of the unconsolidated crystal mushes due to tectonic downthrow of the active magma-chamber, along with magmatic breccias of magma chamber border zones and reintrusions, among others. Petrographical and lithogeochemical multielementary XRF-studies showed: 1) The association, in both dyke-generations of subalkaline and alkaline basalts and their differentiates, including lamprophyres in the first generation; i.e., the active co-existence of heterogeneous mantle sources concerning composition depths and partial melting. 2) The stratiform gabbros evolution through repeated pulses of magmatic realimentation forming associated subalkaline to minor tholeiitic and alkaline nephelinic gabbros and specific differentiates (peridotites, pyroxenites and anorthosites) occurring either as early magmatic segregations and layered cumulates, or as late stage magma-chamber differentiates in intrusive sometimes pegmatoid veins (without chilled borders), as well as gabbroic magma-chamber breccias. During cooling and consolidation of the intrusions, a last pulse of gabbroic alkaline and subalkaline magmatism occurred from the mantle sources; it originated microgabbro dykes with chilled borders. 3) The Serraria stock consists of predominant alkaline syenite (with modal and normative nepheline) and minor satured syenite (with up to <0.5% normative quartz) bearing relic plagioclase and olivine of uncomplete assimilation. However their chemical composition is well defined and little variable, diverging drastically of the mafic dykes, stratiform gabbros and related rocks. Petrographical and lithogeochemical modelling indicate that the main subalkaline to tholeiitic and alkaline gabbros could be genetically linked with the subalkaline and alkaline mafic dykes of both generations, being derived from OIB-type mantle sources by variable degrees of partial melting and chromite and Ni-in-olivine fractionation during ascent. The gabbros would represent fractions of the dyke magmatism, emplaced as intrusive bodies during an interregnum of abortion of the rift tectonics that caused, at least twice, the opening of the São Sebastião Channel and the emplacement of mafic dyke swarms, separating the São Sebastião Island from continental Brazil. Lithogeochemical modelling was not conclusive concerning the formation of the Serraria syenites through differentiation by fractional crystallization of the gabbroic magmas or not. However, angular xenoliths of gabbros and pyroxenites, the lack of petrographical and geochemical terms transitional between gabbro and syenite, and the by far predominant relative volumetric proportions, suggested that the syenites were not formed by differentiationof the gabbroic magmas. The syenites could be genetically related to carbonatitic rocks that, despite of only minor and rare occurrences, have alreadybeen described and postulated in the literature as of eminent importance for the regional Mesozoic magmatic evolution. Finally, with a renewed uptake of the rift tectonics the basic to intermediate 2nd dyke generation was emplaced, cutting through the already solid and cold gabbro intrusions. Regionally there occur analogous dykes, possibly of the same generation, intruding the syenites, according to the contact relationships when the syenites were already solid but still in a hot stage. The last Mesozoic magmatic activity is regionally represented by trachyte dykes; these cut through the syenites as their subvolcanic equivalents, including their Precambrian country rocks. The pronounced petrographical and geochemical peculiarity and variability of the Mesozoic magmatism of the São Sebastião Island and some other regional occurrences as the islands Monte do Trigo, As Ilhhas and Búzios, among othersand nearby occurrences on the continental coast, apparently designate an own regional geotectonic association, related to the specific astheno-lithospheric compositional, thermal and tectonical conditions, that controlled the opening of the South-Atlantic Ocean in the observed limited segment of time and space. The geochronological record from the literature indicates: ~140-120 Ma for the emplacement of the first dyke generation; ~95-86 Ma for the stratiform gabbros; ~85-80 Ma for syenite stocks and ~81-55 Ma for the second dyke generation.
 
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Data de Publicação
2015-09-29
 
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