Magma mixing is a common process that ranges from purely physical mingling to complete hybridization of chemically distinct magmas. Some of the typical pieces of evidence for mixing are magmatic enclaves and crystal disequilibria, however, assimilation of wall-rock is also a candidate for contamination of a magma chamber. A coastal outcrop on the northside of the São Sebastião Island (SE Brazil) displays an array of blocks and enclave swarms of alkaline mafic-ultramafic rocks and melasyenite brecciated by syenitic rocks and veinlets. Melasyenite also hosts mafic enclaves that exhibit corroded contact and disintegration. Mafic enclaves are commonly associated with the injection of hot basic magma into silicic magma, but the described enclaves are the dispersed fragments of an older mafic cumulate rock. This feature is unusual in the alkaline rocks of the South American Platform and its effects on magmatic diversity are poorly understood. This dissertation shows that the fallen mafic wall-rock reacted with the water-saturated syenite magma and its reactions serve as proxy to comprehend the formation of the melasyenite. Two main reaction zones were identified with the aid of petrography, mineral chemistry, and X-ray compositional maps, a clinopyroxene-laden seam around the enclave, and its rinds rich with biotite. Mineral-only geothermometers suggest that the hot syenite magma partially melted the border of the enclave and assimilated its crystals. As the magma cooled and crystallized, the fluid fraction increased. This colder, K-rich fluid percolated the enclaves and replaced amphibole with biotite. The results suggest that these processes also occurred when an earlier pulse of syenitic magm intruded and fragmented the crystallizing mush of the mafic-ultramafic body, assimilating its crystals. The mafic-derived clinopyroxene reequilibrated with the syenitic melt, with later hydration crystallization forming amphibole at ~900° C and biotite at ~700 °C. Assimilation reactions commonly mask and eliminate the resulting processes and original composition of a material, but the studied melasyenite still preserve clues of its formation. This may represent a window into contamination by assimilation of country rock and the diversification of alkaline magmas.

A mistura de magmas é um processo comum que varia desde a mistura puramente física até a hibridização completa de magmas quimicamente distintos. Algumas das provas típicas de misturas são a presença de enclaves magmáticos e cristais em desequilíbrio, porém a assimilação da rocha encaixante também é um evento relevante com relação à contaminação dentro de uma câmara magmática. Um afloramento costeiro no lado norte da Ilha de São Sebastião (SE Brasil) exibe uma série de blocos e enxames de enclaves de rochas alcalinas máficas-ultramáficas e melasienitos brechados por rochas sieníticas e venulações. O melasienito também contém pequenos enclaves máficos que apresentam contatos corroídos e desintegração. Normalmente, os enclaves máficos estão associados à injeção de um magma básico mais quente em um magma silicático, mas os enclaves aqui descritos são os fragmentos dispersos de uma rocha máfica cumulática mais antiga. Esta característica é incomum nas rochas alcalinas da Plataforma Sul-Americana e seus efeitos sobre a diversidade magmática são mal compreendidos. Esta dissertação mostra que as rochas encaixantes máficas que caíram na câmara reagiram com o magma sienítico saturado em água e suas reações servem como proxy para compreender a formação do melasienito. Duas zonas principais de reação foram identificadas com o auxílio da petrografia, da química mineral e dos mapas de composição de raios X: uma borda carregada de clinopiroxênio ao redor do enclave e uma faixa interna rica em biotita. Geotermômetros baseados apenas em minerais sugerem que o magma sienítico quente fundiu parcialmente a borda do enclave e assimilou seus cristais. Conforme o magma esfriava e cristalizava, a fração fluida aumentava. Este fluido potássico mais frio, percolou os enclaves substituindo o anfibólio por biotita. Os resultados sugerem que estes processos também ocorreram quando um pulso de magma sienítico anterior intrudiu e fragmentou o mush em cristalização do corpo máfico-ultramáfico, assimilando seus cristais. O clinopiroxênio derivado das rochas máficas reequilibrou com o líquido sienítico, com posterior cristalização de hidratação formando o anfibólio a ~900° C e a biotita a ~700 °C. As reações de assimilação geralmente mascaram e eliminam os processos formadores e a composição original de um material, mas o melasienito estudado ainda preserva evidências de sua formação. Isto pode representar uma janela para a contaminação pela assimilação de rochas encaixantes e a diversificação dos magmas alcalinos.