Antecristais e xenocristais máficos em diques ultrabá¡sicos de tendência alcalina da Serra da Mantiqueira (SP)

Autor: Julio Cesar Lopes da Silva
Přispěvatelé: Rogério Guitarrari Azzone, Sergio de Castro Valente
Rok vydání: 2019
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
DOI: 10.11606/d.44.2019.tde-30052019-105318
Popis: Séries de diques máficos alcalinos fortemente a levemente insaturados em sílica ocorrem nas cercanias de Santo Antônio do Pinhal (SP) e Campos do Jordão (SP) na serra da Mantiqueira, SE Brasil. Estes intrudem o embasamento cristalino precambriano (Sul do Orógeno Brasília) e a intrusão máfica-ultramáfica alcalina Ponte Nova. As rochas alcalinas dessa região são cretáceas e compõem o magmatismo da província alcalina Serra do Mar (PASM). Em sua maioria, os diques são classificados como basaltos alcalinos e lamprófiros alcalinos. São porfiríticos, com a população de macrocristais formada principalmente por clinopiroxênio e olivina. Subordinadamente, macrocristais de kaersutita, sadanagaíta rica em titânio, e ocasionalmente, flogopita, enstatita, magnetita, espinélio e plagioclásio são registrados. Estes apresentam texturas de desequilíbrio, como sieve e embayment, que, associadas a estilos de zonamento complexo, indicam evolução magmática em sistema aberto. Este estudo envolve: (1) petrografia de detalhe por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura, (2) análises químicas pontuais, de elementos maiores e menores por microssonda eletrônica e de elementos-traço por espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente e amostrador por ablação a laser (LA-ICP-MS), em diferentes zonas dos macrocristais máficos, e (3) geoquímica de rocha-total por fluorescência de raios X e ICP-MS. Estas análises foram realizadas com vistas à determinação da gênese destas populações de cristais zonados. A partir das composições obtidas, balanços de massa foram realizados para excluir a influência dos macrocristais nas composições globais dos corpos e obter uma estimativa composicional dos líquidos magmáticos, representados pela matriz fina a afanítica nestas rochas. As zonas dos macrocristais em equilíbrio com os líquidos calculados foram determinadas por meio da constante de equilíbrio de troca catiônica de Mg e Fe entre cristal e líquido, KdFe2+ -Mg2+ C/L . Estas relações de equilíbrio permitiram atribuir significados genéticos as zonas dos cristais, definindo-os como xenocristais, antecristais e fenocristais. Os primeiros (em desequilíbrio textural e químico com o a matriz) foram capturados e/ou reciclados de ambientes magmáticos precoces à consolidação da rocha, permitindo acessar processos magmáticos passados durante a evolução do sistema magmático. Xenocristais mantélicos foram indentificados exclusivamente em diques da suíte fracamente insaturada em sílica. Macrocristais de olivina zonada com centros Fo>90 e textura embayment, encontram-se ao lado de macrocristais de clinopiroxênio zonado com centro de diopsídio com cromo incolor, anédrico, com zonamento concêntrico step normal. Estes centros de diopsídio com cromo apresentam mg# (Mg/Mg+FeT em proporção molecular) 88-87, alto Ni, baixo Na2O, Al2O3, TiO2, Zn, Sc, Hf, Y, Zr, Sr e elementos terras raras (ETRs), compatíveis com peridotitos fáceis granada e granada-espinélio. Nessa mesma ocorrência, centros de macrocristais de piroxênio são classificados como enstatita (xenocristais) e apresenteam textura sieve, zonamento concêntrico step reverso, altos teores de MnO, Ni, Zn e muito baixos de ETRs. Quanto aos antecristais, cristais em desequilíbrio químico e textural com a matriz mas cogenéticos ao sistema magmático, os clinopiroxênios destacam-se nos diques fortemente insaturados em sílica. Os centros desses macrocristais são classificados como diopsídio (por vezes com cromo ou com sódio), augita, hedenbergita e egirina-augita. O diopsídio é incolor, subédrico, com textura glomeroporfirítica, sieve, zonamento setorial e concêntrico step reverso. Este centro antecristalino incolor apresenta alto mg# (83-80), Cr2O3, Ni, Sc, baixo Na2O, Zn e valores intermediários de Zr, Y, Hf e Sr, quando comparado aos demais antecristais. Centros verdes de augita e egirina-augita são encontrados nos diques de ambas as séries e apresentam textura embayment, sieve e zonamento concêntrico step. No geral os centros verdes tem baixo mg# (70-40), Cr2O3, alto MnO, Na2O, Zn, mas diferentes teores de MnO, Na2O, Li, Sc, Hf, Y, Zr, Sr e ETRs. Ti-augita, quimicamente classificada como diopsídio subsilícico com titânio, é euédrica, com textura glomeroporfirítica, zonamento concêntrico oscilatório e setorial e observada como borda em todos os macrocristais de clinopiroxênio, além de compor a matriz e agregados (textura glomeroporfirítica) com macrocristais subédricos de olivina (Fo 90 and embayment texture were found together with zoned clinopyroxene macrocrysts, presenting incolor, anhedral Cr-diopside cores with normal concentric step zoning. These Cr-diopside cores have mg# (Mg/Mg+FeT in molecular proportions) 88-87, high Ni values and low Na2O, Al2O3, TiO2, Zn, Sc, Hf, Y, Zr, Sr and rare earth elements (REEs). These compositions are compatible with the garnet and garnet-spinel peridotite facies. On the same occurrence, cores of macrocrystic pyroxene are classified as enstatite (xenocryst) and present sieve texture, concentric reverse step zoning, and high levels of MnO, Ni, Zr and very low of REEs. Antecrysts, crystals in chemical and textural disequilibrium with the matrices but cogenetic to the magmatic system, were mainly formed by cores of clinopyroxene macrocrysts in strongly silica-undersaturated mafic alkaline dikes. The cores of these ones are classified as diopside (sometimes Cr-bearing of Na-bearing), augite, hedenbergite and aegirine-augite. The diopside is incolor, subhedral, with glomeroporphyritic and sieve textures, setorial and concentric reverse step zonings. They present higher mg# (83-80), Cr2O3, Ni, Sc values, lower Na2O and Zn, and intermediate Zr, Y, Hf and Sr concentrations when compared to the other antecryst. Green cores of augite and aegirine-augite are found in dikes of all series and present embayment and sieve textures and concentric step zoning. These have low mg# (70- 40), Cr2O3, high MnO, Na2O and Zn, but wide ranges of MnO, Na2O, Li, Sc, Hf, Y, Zr, Sr and REEs. Ti-augite, chemically classified as subsilicic Ti-bearing diopside, is euhedral, with concentric oscillatory and setorial zonings and found as rims in all clinopyroxene macrocrysts, as matrix crystals and as agregates (glomeroporphyrithic texture) with subhedral olivine macrocrysts (Fo
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