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Tese

The crustal assimilation in alkaline basic magmas: the Ponte Nova mafic-ultramafic massif and dikes/plugs of the Mantiqueira Range (SP-MG), Brazil (2022)

  • Authors:
  • Autor USP: AMBROSIO, MARIANA ROBERTTI - IGC
  • Unidade: IGC
  • Sigla do Departamento: GMG
  • DOI: 10.11606/T.44.2022.tde-19082022-081700
  • Subjects: GEOQUÍMICA ISOTÓPICA; TERMODINÂMICA; MAGMA
  • Keywords: Alkaline magmas; Análises isotópicas de Sr; Assimilação crustal; Crustal assimilation; Magmas alcalinos; Modelo termodinâmico; Sr isotope analyses; Thermodynamic model
  • Language: Inglês
  • Abstract: Este estudo investigou o impacto da contaminação crustal em rochas cretáceas alcalinas e subsaturadas em sílica intrudidas na Serra da Mantiqueira no setor norte da Província alcalina da Serra do Mar, no sudeste do Brasil. A investigação abordou as intrusões mais contaminadas do maciço alcalino Ponte Nova, PNAM, a intrusão cumulática do oeste (WI) e a área satélite porfirítica do sul (SSA), como também os diques a plugs básicos a intermediários intrudidos na região. O estudo textural, de química mineral e da razão isotópica de Sr em cristais de plagioclásio e feldspato alcalino foram empregados para inferir os processos ocorridos em diferentes estágios da evolução magmática de PNAM, alojado em uma região rasa da crosta. O método aplicado para as análises isotópicas dos minerais consistiu em armazenar o material amostrado por laser ablation (LA) em um filtro de politetrafluoretileno dentro de um suporte e analisar o material digerido por espectrometria de massa por ionização térmica (TIMS). Os padrões químicos observados em cristais foram interpretados como efeitos de AFC no principal estágio de evolução magmática das duas intrusões estudadas de PNAM e uma competição entre AFC e a recarga de magma no estágio seguinte. A transição abrupta entre o núcleo e a borda dos cristais de feldspato alcalino e a textura de desequilíbrio desses núcleos reforçam, principalmente, a mudança química repentina ocorrida nos sistemas estudados entre a cristalização das duas zonas. SSA,representado por monzogabros com nefelina a melamonzonitos com nefelina, consiste em uma recarga de magma máfico que sucedeu a colocação do SSA-nph-mz (monzonitos com nefelina), entretanto, não houve a mistura completa entre os dois eventos intrusivos de acordo com a interpretação realizada por meio da petrografia e dos dados químicos dos minerais. A assimilação da fusão parcial de xenólitos crustais e da parede da encaixante são apontados como os dois mecanismos responsáveis pela contaminação crustal no PNAM, corroborando com estudos prévios. De acordo com os resultados da simulação realizada com o software Magma Chamber Simulator (MCS), a presença de minerais ricos em Ba no PNAM pode ser resultante da elevada cristalização fracionada do magma primitivo e do aumento da atividade de SiO2 pela assimilação crustal. Os padrões da variação composicional de Ba e Sr observados nos cristais de plagioclásio correspondem aos respectivos padrões simulados pelo uso da relação de logDBa or Sr pl/fundido em função d 1/T em vez de valores constantes de coeficiente de partição. O grau de dispersão nos dados de elementos-traço nos cristais analisados deve estar relacionado à cristalização fora da condição de equilíbrio e à heterogeneidade da câmara magmática. Os diques e os plugs variam entre fonotefrito e tefrifonolito ou entre traquiandesito e traquito. A interação deles com a encaixante ácida em profundidade rasa da crosta é observada pelos contatos sinuosos e a presença de xenólitoscrustais arredondados hospedados nas rochas alcalinas estudadas. Os diques e plugs intrudem, principalmente, o batólito Pré-Cambriano da Serra da Água Limpa e, subordinadamente, no PNAM ou no granito com granulação média do qual a idade (579.5 Ma) foi obtida pela datação U-Pb em grãos de zircão. A ocorrência de glomerocristais monominerálicos ou poliminerálicos (fechados ou abertos) sugere que os magmas estudados foram estocados em um reservatório de magma antes da sua ascensão na crosta até a colocação. Conteúdos de elementos maiores e traços na rocha total mostram que os magmas passaram por um elevado fracionamento cristalino de minerais máficos antes de alcançar uma profundidade mais rasa da crosta. Os dados se inserem no limite do campo formado pelas curvas de mistura de magmas (basanítico x magma ácido) construídas com razões de elementos altamente incompatíveis (e.g., Nb/Pb, Th/Pb x Rb/Sr) ou de isótopos ((87Sr/86Sr)i x (143Nd/144Nd)i). O AFC modelado por um software termodinâmico (MCS) a partir do magma basanítico indica que a contaminação crustal ocorreu, principalmente, na crosta superior (granitoide) onde a fusão parcial é maior do que na crosta inferior (granulito) sob circunstâncias específicas como processos prévios de aquecimento da crosta. O campo composicional formado pelas curvas de AFC e FC/ mistura de magma obtidas por meio do software MCS se sobrepõe aos dados em óxidos de elementos maiores. Por outro lado, as curvas de AFC construídas usando razões deelementos-traço (e.g., Nb/Pb, Th/Pb) não atingem a maioria dos dados das amostras, possivelmente, devido ao efeito dos minerais cristalizados nas razões utilizadas e às incertezas do modelo aplicado relacionadas à seleção da composição inicial dos subsistemas (magma principal e encaixante) e do coeficiente de partição de elementos-traço. Este estudo sugere que a assimilação crustal dos diques e plugs deve ter ocorrida durante a ascensão do magma e, provavelmente, em uma câmara magmática na crosta superior. Entre os fatores que podem ter causado o nível mais baixo de assimilação crustal nos diques e plugs comparado àquele observado em WI e SSA/SSA-mz, podem ser citados o predomínio de um fluxo laminar de magma, a presença de margem resfriada no contato e o menor tempo de interação entre o magma e a encaixante
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 07.06.2022
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.44.2022.tde-19082022-081700 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      AMBROSIO, Mariana Robertti. The crustal assimilation in alkaline basic magmas: the Ponte Nova mafic-ultramafic massif and dikes/plugs of the Mantiqueira Range (SP-MG), Brazil. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-19082022-081700/. Acesso em: 05 jun. 2024.

    • APA

      Ambrosio, M. R. (2022). The crustal assimilation in alkaline basic magmas: the Ponte Nova mafic-ultramafic massif and dikes/plugs of the Mantiqueira Range (SP-MG), Brazil (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-19082022-081700/

    • NLM

      Ambrosio MR. The crustal assimilation in alkaline basic magmas: the Ponte Nova mafic-ultramafic massif and dikes/plugs of the Mantiqueira Range (SP-MG), Brazil [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-19082022-081700/

    • Vancouver

      Ambrosio MR. The crustal assimilation in alkaline basic magmas: the Ponte Nova mafic-ultramafic massif and dikes/plugs of the Mantiqueira Range (SP-MG), Brazil [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-19082022-081700/

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