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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2006.tde-19042007-155618
Document
Author
Full name
Lucelene Martins
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2006
Supervisor
Committee
Janasi, Valdecir de Assis (President)
Dall'Agnol, Roberto
Moraes, Renato de
Nardi, Lauro Valentim Stoll
Vlach, Silvio Roberto Farias
Title in Portuguese
Geração e migração de magmas graníticos na crosta continental: estudos de detalhe em granitos e migmatitos da região de Nazaré Paulista (SP)
Keywords in Portuguese
Elementos traços
Granada
Leucosoma
Migmatito
Monazita
Química mineral
Abstract in Portuguese
As condições de geração e migração de magmas na crosta continental foram investigadas a partir de estudos de detalhe em dois afloramentos de granitos anatéticos tipo Nazaré Paulista (Nappe Socorro Guaxupé, região de Atibaia, SP), utilizando como ferramentas principais a geoquímica de elementos maiores e traços em rochas e minerais e a isotopia Sr-Nd. O granito Nazaré Paulista tem uma ampla variedade composicional, sendo as duas variedades principais um granada leucogranito e um granada-biotita granito cinza com uma rede de vênulas de leucogranito (~625 Ma, U-Pb monazita). Ambos os tipos formam corpos sub-concordantes de dimensões decamétricas nos dois afloramentos; as relações de contato quando observadas indicam a intrusão posterior dos granada leucogranitos. Dois tipos de leucossomas foram reconhecidos em paragnaisses migmatíticos associados aos granitos Nazaré Paulista: (1) granada-biotita tonalito com baixa razão Rb/Sr (0,3), padrões de ETR pouco fracionados ((La/Yb)N = 4-5) e com anomalia negativa de Eu e assinatura isotópica Sr-Nd idêntica à do mesossoma; (2) granada leucogranito, com razão Rb/Sr de ~0,56, padrões de ETR pouco fracionados ((La/Yb)N = 5), com anomalia positiva de Eu e eNd(t) idêntico ao do mesossoma, mas com 87Sr/86Sr(t) mais baixa. Ambos os tipos de leucossomas são distintos dos granitos e foram interpretados como produtos da fusão em presença de água do paragnaisse, respectivamente antes e depois da geração de feldspato potássico no protolito. Alguns contrastes geoquímicos relevantes são observados entre os granitos cinza e os leucogranitos: os primeiros apresentam maior mg# e Zr e padrões de ETR mais fracionados; as razões Rb-Sr de ambos os tipos são semelhantes (0,4-0,7). A assinatura isotópica Sr-Nd dos granitos mostra importante variação (eNd(t) = -16 a -13 e 87Sr/86Sr(t) = 0,716-0,728); apenas duas amostras de leucogranito têm assinatura coincidente com o campo dos paragnaisses regionais. Assumindo os paragnaisses como fonte única dos granitos Nazaré Paulista, é necessário que a fusão tenha ocorrido em desequílibrio e em presença de água. A química de elementos traços em granada foi fundamental para a identificação dos diversos processos de diferenciação que respondem pela variedade de granitos observada. Parte dos granitos cinza carrega um componente restítico, representado por granadas com núcleos ricos em ETRP+Y semelhantes às granadas dos paragnaisses encaixantes. As vênulas de granada leucogranito que cortam o granito cinza são formadas provavelmente pela ?refusão? do mush original durante a rápida ascensão e exibem granadas pobres em ETRP, cujos teores aumentam para a borda, definindo um padrão tipicamente magmático. Os leucogranitos que formam corpos isolados podem em parte corresponder a diferenciados do granito cinza, conforme indicado pelas relações de campo e pela geoquímica de rocha. No entanto os leucogranitos com alta 87Sr/86Sr(t) apresentam granadas com núcleos ricos em ETRP+Y e monazita com composição similar a dos paragnaisses, reforçando a hipótese de serem estes produtos da fusão direta de paragnaisses.
Title in English
Granitic Magma generation and migration through continental crust: detailed studies in granites and migmatites from Nazaré Paulista region, SP (SE Brazil)
Keywords in English
Garnet
Leucosome
Migmatite
Mineral chemistry
Monazite
Trace elements
Abstract in English
The conditions of melt generation and migration in the continental crust were investigated through a detailed study of two outcrops of the anatectic Nazaré Paulista granites (Socorro-Guaxupé, Nappe, Atibaia region, SE Brazil), using as main tools the rock and mineral major and trace-element geochemistry and Sr-Nd isotopy. The Nazaré Paulista granite shows a wide compositional variation, and can be grouped into two main types: a garnet leucogranite and a veined grey garnet-biotite granite, the latter dated at ~625 Ma (monazite U-Pb ID-TIMS). These types occur as subconcordant bodies 10-50 m wide and are present in both outcrops; where observed, the contact relationships show that the garnet leucogranites intruded after the grey granites. Two types of leucosome were recognized in migmatitic paragneisses associated to the Nazaré Paulista granites: (1) garnet-biotite tonalite with low Rb/Sr (0.3 ), slightly fractionated REE patterns ((La/Yb)N = 4-5) with negative Eu anomalies and Sr-Nd isotope signature identical to that of the mesosome; and (2) garnet leucogranite, with Rb/Sr ~0.56, slightly fractionated REE patterns ((La/Yb)N ~ 5) with positive Eu anomalies, eNd(t) identical to that of the mesosome, but lower 87Sr/86Sr(t). Both leucosomes are different from the granites, and were interpreted as the products of water-present melting of the paragneiss, respectively before and after the crystallization of K-feldspar in the protolith. Some relevant geochemical contrasts are observed between the two types of Nazaré Paulista granites: compared to the leucogranites, the gray granites show greater mg# and Zr and more fractionated REE patterns; the Rb/Sr ratios of both are low (0.4-0.7). The Sr-Nd isotope signature has important variations (eNd(t) = -16 to -13 and 87Sr/86Sr(t) = 0.716-0.728); only two leucogranite samples have signatures that are coincident with the field of the regional paragneisses. Assuming the paragneisses as the only source of the Nazaré Paulista granites would require that melting occurred under disequilibrium and water-present conditions. The trace-element chemistry of garnet was important to identify the differentiation processes that respond for the observed variety of anatectic granites. Part of the gray granites carries a restitic component, represented by ETRP+Y-rich garnet cores that are similar to the garnets from the country-rock paragneisses. The garnet leucogranite veins that cut the gray granite were probably formed by "partial remelting" of the original mush during rapid ascent, their idiomorphic garnet crystals have a distinctive composition (low HREE in the cores, increasing slightly to the rims), interpreted as magmatic. Some of the leucogranites forming isolated bodies may have been generated by fractionation from the gray granite, as indicated by field relations and rock geochemistry. On the other hand, the leucogranite with high 87Sr/86Sr(t) has ETRP+Y-rich garnet cores and its monazite is compositionally similar to that of the paragneisses, features indicative that they were probably produced by direct melting of these rocks.
 
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Publishing Date
2007-04-19
 
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