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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2009.tde-08062009-153408
Documento
Autor
Nome completo
Vivian Azor de Freitas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Janasi, Valdecir de Assis (Presidente)
Marques, Leila Soares
Vasconcellos, Eleonora Maria Gouvêa
Título em português
A geração de magmas ácidos na Província Magmática Paraná, região de Piraju-Ourinhos (SP): uma contribuição da geoquímica isotópica e de elementos traço em rochas e minerais
Palavras-chave em português
Dacito
LA-ICPMS
Magmatismo
U-Pb
Resumo em português
Os dacitos da região de Piraju-Ourinhos (SP), que se estendem por cerca de 60 km acompanhando o curso do rio Paranapanema, são as exposições mais setentrionais do magmatismo ácido da Província Magmática Paraná. Estratigraficamente, jazem sobre os arenitos eólicos da Formação Botucatu e são sobrepostos por derrames de basaltos de alto Ti tipo Pitanga. Diques e soleiras de basaltos presentes na região têm afinidades químicas variadas, podendo ser comparados aos tipos Paranapanema, Urubici e Pitanga. Os traquidacitos, classificação química dessas rochas, apresentam textura porfirítica com 5 a 15% de fenocristais de plagioclásio, clinopiroxênio, minerais opacos e apatita. A matriz afanítica a fanerítica fina é composta por vidro, plagioclásio, clinopiroxênio, quartzo e feldspato alcalino. Vidro pode constituir de 10 a 90% da matriz e em muitos casos está devitrificado, mostrando texturas reliquiares de quenching. Vesículas e amígdalas são abundantes em certas variedades de traquidacitos, podendo chegar a 40% da rocha. Foi obtida neste trabalho a idade U-Pb do magmatismo ácido por TIMS em concentrados de badeleíta e zircão. O valor, 134,4 ± 0,9 (2'sigma'), é mais exato e preciso que as idades obtidas previamente nos traquidacitos da região, 133 -134 ± 6 Ma (K-Ar, 1'sigma') e 128,7 ± 1 Ma ('ANTPOT.40 Ar'/'ANTPOT.39 Ar', 1'sigma'), e encontra-se no curto intervalo de tempo atualmente admitido para o clímax do vulcanismo na Província. As razões iniciais 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' dos traquidacitos (0,7078 a 0,7080) são pouco mais radiogênicas que as dos basaltos (0,7056 a 0,7068), enquanto os valores de 'épsilon''Nd IND.134' são mais negativos (~ -5 versus -4). Tais diferenças sugerem que, embora os basaltos devam ter vínculo genético com o magmatismo ácido da região, deve existir alguma contribuição crustal na gênese das rochas vulcânicas ácidas. As razões iniciais 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' obtidas por LA-ICPMS mostram valores idênticos na matriz e em fenocristais de plagioclásio e apatita (~0,7077), consistentes com cristalização em equilíbrio. Com exceção de um cristal de plagioclásio que é fortemente mais radiogênico (~0,7083) e outro menos radiogênico (~0,7074), podendo corresponder a duas diferentes suítes de antecristais. A maioria dos fenocristais de clinopiroxênio tem razões iniciais 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' diferentes da matriz [em geral menores, entre 0,7045 e 0,7071; somente um cristal é mais radiogênico, 0,7084]. Junto com dois fenocristais de plagioclásio (com 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' inicial de 0.7083 e 0.7074), eles não se formaram em equilíbrio com a matriz, e são prováveis antecristais. Modelamentos geoquímicos utilizando elementos maiores e elementos traço compatíveis e incompatíveis mostram que é possível obter o magma ácido após a cristalização fracionada de 60 a 80% de basalto tipo Pitanga. O principal obstáculo para esse modelo seria o hiato composicional de sílica entre os magmas ácidos e básicos; no entanto, esse hiato pode resultar de limitações físicas impostas à separação cristal-líquido em composições intermediárias e à extração por filter pressing de líquidos residuais mais evoluídos. As pequenas diferenças nas razões isotópicas de Sr e Nd entre as rochas ácidas e básicas podem ser explicadas por um modelo de AFC com 60% de cristalização de um magma basáltico e assimilação de 10-30% de líquido granítico derivado do embasamento pré-Cambriano. Por outro lado, o modelo de refusão de underplates basálticos prevê a geração de magmas ácidos com teores de elementos compatíveis (Ni, Cr e V) mais elevados, e portanto demandariam fracionamento para alcançar as composições observadas nos traquidacitos.
Título em inglês
Acid magma generation in the Paraná Magmatic Province, Piraju-Ourinhos region, state of São Paulo: a contribution of isotopic geochemistry end of trace elements in rocks end minerals
Palavras-chave em inglês
Dacite
LA-ICPMS
Magmatism
U-Pb
Resumo em inglês
Dacitic rocks from Piraju-Ourinhos, State of São Paulo, outcrop for ca. 60 km along the Paranapanema River valley, and constitute the northernmost expositions of the Parana Magmatic Province acid magmatism. They rest directly over the Botucatu Formation eolic sandstones and are recovered by Pitanga-type high Ti basalt flows. Basalt dykes and sills that occur in the region show different chemical relationship and can be compared to the Paranapanema, Urubici and Pitanga basalt types. Chemically classified as trachydacites, these rocks are porphyritic with 5 to 15% plagioclase, clinopyroxene, opaque minerals and apatite phenocrysts. Aphanitic to phaneritic groundmass is composed of glass, plagioclase, clinopyroxene, quartz and alkali feldspar. Glass can make up 10 to 90% of the original groundmass and is usually devitrified, being recognized by relict quenching textures. Vesicles and amygdalas are abundants in such trachydacites varieties and can achieve to 40% of rock. In this work, the age of the acid magmatism was obtained by U-Pb TIMS in baddeleyite and zircon concentrates. The value [134.4 0,9 (2'sigma')], is more accurate and precise compared with ages previously obtained in the trachydacites from region [133 -134 ± 6 Ma (K-Ar); 128.7 ± 1 Ma ('ANTPOT.40 Ar'/'39 ANTPOT.Ar')], and within the short age interval currently admitted for the Paraná volcanism climax. Initial 'ANTPOT.87 Sr'/' ANTPOT.86 Sr' ratios of the trachydacites (0.7078 to 0.7080) are slightly more radiogenic than those of associated basalts (0.7056 to 0.7068), whereas 'épsilon''Nd IND.134' are more negative (~ -5 versus -4). These differences suggest that, although the basalts must have a genetic link with the acid magmatism of region, some crustal contribution may exist in the acid magmas. Initial 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' obtained by LA-ICPMS show identical values for the groundmass and plagioclase and apatite phenocrysts (~0.7077), consistent with equilibrium crystallization. Most of the clinopyroxene phenocrysts have initial 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr' different from the groundmass (usually smaller; 0.7045-0.7071; only one crystal is more radiogenic, 0.7084). Together with two the plagioclase phenocrysts (with initial 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr'= 0.7083 and 0.7074), they did not crystallize in equilibrium to the groundmass, and are likely antecrysts. Geochemical modelling using major elements and both compatible and incompatible trace-elements show that it is possible to obtain the acid magmas after 60 to 80% fractional crystalization of a Pitanga-type basalt. The main obstacle for such model would be the wide compositional silic gap between acid and basic magmas.; however, this gap could result from physical limitations to crystal-liquid separation at intermediate compositions and to the extraction by filter pressing of more evolved residual liquids. The small differences in Sr-Nd isotopic signature between acid and basic rocks can be explained by an AFC model, with 60% of basaltic magma crystalization plus ~10-30% assimilation of a granitic liquid derived from the pre- Cambrian basament. On the other hand, a model of remelting of basalt underplates generates acid magmas with higher contents of compatible elements contents (Ni, Cr, V) and therefore would demand some fractionation to achieve the observed trachydacite compositions.
 
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VAF.pdf (11.65 Mbytes)
Data de Publicação
2009-08-21
 
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