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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2017.tde-30032017-083933
Documento
Autor
Nome completo
Vidyã Vieira de Almeida
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Janasi, Valdecir de Assis (Presidente)
Azzone, Rogério Guitarrari
Marques, Leila Soares
Nardi, Lauro Valentim Stoll
Vasconcellos, Eleonora Maria Gouvêa
Título em português
Petrologia do Gabro José Fernandes e sua relação temporal com o magmatismo mesozoico toleítico e alcalino no arco de Ponta Grossa 
Palavras-chave em português
Geoquímica isotópica
Litogeoquímica
Petrologia ígnea
Química mineral
Resumo em português
O Gabro José Fernandes é um corpo com cerca de 3 km², representante do magmatismo alcalino da Província Magmática Paraná-Etendeka na região do Arco de Ponta Grossa. A intrusão está encaixada em rochas metassedimentares proterozoicas do Grupo Votuverava e apresenta considerável variedade litológica definida por rochas gabróicas, em parte cumuláticas, cortadas por diques alcalinos. A intrusão foi datada em 134.93±0.16 Ma pelo método U-Pb TIMS em zircão. Um dique de basalto com alto TiP-Sr apresenta idade U-Pb de 133.95±0.16 Ma, idêntica à idade 'ANTPOT.40 Ar'/'ANTPOT.39 Ar' step-heating em flogopita de dique de lamprófiro (133.7±0.1 Ma), indicando com dados robustos que o magmatismo toleítico e alcalino do Cretáceo Inferior são contemporâneos na região. A idade de cristalização de um dique de basalto andesítico é um pouco mais jovem (131.31±0.13 Ma), e está de acordo com dados 'ANTPOT.40 Ar'/'ANTPOT.39 Ar' step-heating da literatura, confirmando que o magmatismo básico toleítico perdurou por pelo menos 3 m.y. no Arco de Ponta Grossa. As rochas do Gabro José Fernandes mostram evidências petrográficas, geoquímicas e isotópicas de evolução magmática em sistema aberto com acentuada contribuição crustal. As evidências petrográficas incluem zoneamentos minerais e texturas de desequilíbrio com a formação de Fe-enstatita em bordas de reação de olivina. A cristalização fracionada é um importante processo na evolução das rochas, e a correlação positiva entre 'SiO IND.2' e razões isotópicas de Sr-Pb e negativa com 'épsilon'Nd indicam contaminação progressiva do magma com o fracionamento. As variações isotópicas identificadas em diques e rochas gabróicas indicam a existência de pulsos magmáticos com diferentes contribuições crustais. O zoneamento de elementos maiores observado em minerais é acompanhado pelos elementos traços. Bordas mais ricas em Fe e Ti de cristais de clinopiroxênio também apresentam maior concentração de elementos HFS e LILE. A isotopia in situ de Sr em plagioclásio mostra variações nas razões 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 'Sr IND.i'', interpretadas como evidências de recargas da câmara magmática, enquanto os dados para clinopiroxênio revelam núcleos com textura de reabsorção com razões 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 'Sr IND.i'' mais baixas (<0.705) interpretadas como relíquias de antecristais que podem apresentar relação com o magma parental. De fato, as assinaturas isotópicas desses núcleos são compatíveis com as de fenocristais de diques de basanito, fornecendo indicações de um magma parental alcalino basanítico. A composição química do líquido em equilíbrio com núcleos de fenocristais de clinopiroxênio em diques de basanito é mais alcalina, com maiores teores de Nb e elementos terras raras em relação à estimada para os gabroscumuláticos. A natureza do contaminante é consistente com rochas (meta)-sedimentares proterozoicas, como indicado pelo aumento das razões K2O/Na2O, Th/La e Th/Nb; a menor razão Th/U é indicativa de crosta superior e as idades modelo Nd 'T IND.DM' mais antigas (1400-1200 Ma) indicam assimilação de crosta pré-cambriana. Modelamentos de assimilação e cristalização fracionada mostram que a diversidade isotópica é compatível com a curva de mistura entre magma inicial alcalino basanítico e rochas metassedimentares do Grupo Votuverava.
Título em inglês
not available
Palavras-chave em inglês
not available
Resumo em inglês
The José Fernandes Gabbro is a ~3 km² intrusion related to the alkaline magmatism of the Paraná-Etendeka Magmatic Province in the region of the Ponta Grossa Arch, Brazil. The intrusion is enclosed in Proterozoic metasedimentary rocks of the Votuverava Group and is composed of varied types of gabbroic rocks, including cumulates, cut by alkaline dykes. It was dated at 134.93±0.16 Ma (TIMS U-Pb zircon). A high Ti-P-Sr basalt dyke has a U-Pb age of 133.95±0.16 Ma, identical to the phlogopite 'ANTPOT.40 Ar'/'ANTPOT. 39 Ar' step-heating age of a lamprophyre dyke (133.7±0.1 Ma), indicating with robust data that tholeiitic and alkaline magmatism are coeval in the region. The crystallization age of a basaltic andesite dyke is slightly younger (131.31±0.13 Ma), in agreement with previous 'ANTPOT.40 Ar'/'ANTPOT.39 Ar' step-heating data from literature, confirming that the basic tholeiitic magmatism persisted for at least 3 m.y. in the Ponta Grossa Arch. The José Fernandes Gabbro rocks show petrographic, geochemical and isotopic evidence for open-system processes with significant crustal contribution. The petrographic evidence includes mineral zoning and disequilibrium textures with the development of Fe-enstatite in reaction rims of olivine. Fractional crystallization is an important process in the evolution of the intrusion and positive correlation of SiO2 with Sr-Pb initial ratios and negative correlation with 'épsilon'Nd indicate a progressive contamination of the magma with fractionation. The variation of isotopic ratios identified in dykes and gabbroic rocks indicates the existence of magmatic pulses with distinct crustal contributions. The major element chemical zoning observed in minerals is coupled with variations in trace elements. Fe-Ti enriched rims from clinopyroxene show higher concentrations of other HFS elements and LILE. In situ Sr isotope determinations in plagioclase crystals locally show variations in 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT. 86 'Sr IND.i' interpreted as evidence for recharges in the magma chamber, while similar data for clinopyroxene show that cores with resorbed textures may have lower 'ANTPOT. 87 Sr'/'ANTPOT. 86 'Sr IND.i' (<0.705) interpreted as relicts of antecrysts that can be related with the parental magma. In fact, the isotopic signatures of these relicts are compatible with those of phenocrysts from basanite dykes, suggesting a basanitic parental magma. The composition of the liquid in equilibrium with phenocrysts from basanite dykes is more alkaline, with more concentration of Nb and rare earth elements, relative to that estimated for the cumulatic gabbros. The nature of the contaminant is consistent with (meta)-sedimentary rocks, as revealed by higher K2O/Na2O, Th/La and Th/Nb; lower Th/U is indicative of upper crust, and the older NdTDM model ages (1400-1200 Ma) indicate assimilation of Precambrian crust. Assimilation fractional crystallization-mixing modelling shows that the isotopic diversity is consistent with a curve of mixing between a starting alkaline basanitic magma and metasedimentary rocks of the Votuverava Group.
 
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Data de Publicação
2017-04-06
 
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