O Sill de Limeira possui variação composicional ampla e aparentemente contínua, no intervalo entre basalto nas bordas de resfriamento e quartzo monzodiorito grosso na parte mais central exposta até agora nas pedreiras onde é explorado. Abaixo da borda basáltica do topo encontra-se uma camada bastante rica em amígdalas, preenchidas por minerais de origem hidrotermal, seguida pela ocorrência de ocelos de composição quartzo monzonítica. Por toda extensão do sill ocorrem veios riolíticos (em menor proporção, quartzo monzoníticos), de direção preferencial perpendicular às bordas de resfriamento. As rochas são compostas essencialmente por plagioclásio, clinopiroxênio (augita ± pigeonita) e/ou anfibólio, Ti-magnetita, illmenita, além de quartzo e feldspato alcalino (nos termos mais diferenciados). Os minerais acessórios são apatita, filossilicatos, zircão, badeleíta, esfalerita, pirita e allanita; minerais de alteração hidrotermal são zeólitas, calcita, apofilita. Augita tem composição variada entre Fs~20, nas rochas mais primitivas e Fs40 nas mais diferenciadas (quartzo monzodiorito até riolito). O plagioclásio varia desde labradorita até oligoclásio, com predomínio de andesina An50-30 nas rochas mais abundantes. A química de rocha total revela um trend de diferenciação contínuo de composições entre o basalto de borda (~48% SiO2) e o quartzo monzodiorito (~61% SiO2); um hiato entre quartzo monzodiorito e riolito é identificado no intervalo 61-69% SiO2, no entanto quartzo monzonitos com 63-64% SiO2 aparecem como corpos de pequeno volume (veios e ocelos). O teor de Ca, Mg, Ti e Fe mostra tendência contínua de queda com a diferenciação, enquanto K tem aumento contínuo e Na e Al mantêm-se quase constantes, alcançando seu valor máximo no quartzo monzonito. Ba, Rb e Zr mostram comportamento incompatível, enquanto Co, Cr e Sr são tipicamente compatíveis. Os padrões de ETR são fracionados (LaN/YbN~12), e mostram enriquecimento até o quartzo monzodiorito; em rochas mais diferenciadas passa a haver algum empobrecimento, principalmente dos ETR médios, refletindo a extração de clinopiroxênio.. A diferenciação do Sill de Limeira parece refletir processos de cristalização fracionada, que fornece resultados consistentes em balanços de massa, tanto nos estágios iniciais, como na geração dos líquidos residuais diferenciados (quartzo monzonito e riolito), onde deve ter ocorrido por filter pressing. Em um modelo em que a cristalização ocorre a partir das bordas do corpo, com líquidos residuais sendo gerados nas frentes de solidificação, os ocelos foram possivelmente originados pela migração desses líquidos. Em um estágio posterior de evolução da câmara, os líquidos residuais expulsos dessas frentes teriam percolado fraturas em porções já solidificadas, formando os veios riolíticos.

The Limeira Sill exhibits a wide and continuous compositional variation, between basalt at the chilled margins and coarse-grained quartz monzodiorite in the innermost part currently exposed in the quarried where it is exploited. Below the top basalt border there is a layer rich in amygdales filled by hydrothermal minerals, followed downwards by the appearance of quartz monzonitic occelli. Throughout the sill occur rhyolitic (less often quartz monzonitic) veins oriented preferentially normal to the chilled margins. The rocks are composed mostly of plagioclase, clinopyroxene (augite ± pigeonite) and/or amphibole, Ti-magnetite, ilmenite, plus quartz and alkali feldspar (in the more differentiated rocks). Accessory minerals include apatite, filossilicates, zircon, baddeleyite, sphalerite, pyrite and allanite; hydrothermal minerals are zeolites, calcite and apophylite. Augite compositions vary from Fs~20 in the more primitive rocks to Fs40 in the more differentiated (quartz monzodiorite to rhyolite). Plagioclase varies from labradorite to oligoclase, with predominance of andesine An50-30 in the more abundant rocks. The whole rock chemistry reveals a continuous differentiation trend with compositions between the border basalt (~48 wt% SiO2) and the quartz monzodiorite (~61 wt% SiO2); a gap between quartz monzodiorite and rhyolite is identified in the 61-69 wt% SiO2 interval, but quartz monzonites with 63-64 wt% SiO2 appear as small-volume veins and occelli. The Ca, Mg, Ti and Fe contents show a trend of continuous decrease with differentiation, while K shows a continuous increase, and Na and Al are nearly constant, reaching maximum value in the quartz monzonites. Ba, Rb and Zr show incompatible behavior, while Co, Cr and Sr are typically compatible. The REE patterns are fractionated (LaN/YbN~12), and show enrichment up to the quartz monzodiorite; in more differentiated rocks they begin to decrease, especially the medium REE, reflecting extraction of clinopyroxene. The differentiation of the Limeira Sill appears to be a reflection of crystal fractionation, as suggested by consistent results in mass balance calculations, both for the initial stage (basalt to quartz monzodiorite) and for the generation of residual liquids (quartz monzonite and rhyolite), the latter probably involving some sort of filter pressing. In a model of magma chamber where crystallization occurs at the margins and residual liquids are generated in the solidification fronts, the occelli appear to be products of upward migration of these liquids. Later in the evolution of the chamber, the residual liquids extracted from these fronts would have percolated fractures in portions already solidified, forming the rhyolitic veins.