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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.44.2016.tde-16022016-131224
Documento
Autor
Nombre completo
Luiz Fernando Scheibe
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 1986
Director
Tribunal
Gomes, Celso de Barros (Presidente)
Coutinho, José Moacyr Vianna
Danni, José Caruso Moresco
Granato, Celso Henrique Fernandez
Ulbrich, Mabel N. C.
Título en portugués
Geologia e Petrologia do Distrito Alcalino de Lages, SC
Palabras clave en portugués
Geologia
Lages (SC)
Petrologia
Resumen en portugués
Em mapa geológico na escala de 1:100.000 estão representadas as principais áreas dos 50 km2 de afloramentos das rochas alcalinas leucocráticas, rochas ultrabásicas alcalinas, carbonatitos e brechas vulcânicas intrusivos nas camadas sedimentares gondwânicas e com idades restritas a um pequeno intervalo que caracterizam o Distrito Alcalino de Lages. As rochas alcalinas leucocráticas constituem os corpos maiores e compreendem analcita traquitos, fonolitos (agpaíticos) e nefelina sienitos porfiríticos (miasquíticos), na porção sudeste, e fonolitos porfiríticos, mais a noroeste do distrito. As rochas ultrabásicas são olivina melilititos e olivina nefelinitos, geralmente ricos em flogopita, que ocorrem como diques ou formando a matriz de brechas vulcânicas. Estas estão distribuídas por todo o distrito, e pelo menos quatro apresentam mineralogia indicativa de caráter kimberlítico. Os carbonatitos da Fazenda Varela têm composição ankerítica, com muita barita e synchisita, e são intrusivos em brechas feldspáticas resultantes da fenitização de rochas sedimentares. Na microssonda eletrônica foram analisados feldspatos; nefelinas de alta e baixa temperaturas; clinopiroxênios com forte zonação devido à variação nos teores de diopsídio e hedembergita; egirina-augitas e mangano-pectolitas de cristalização tardia nos fonolitos; olivinas magnesianas e melilitas magmáticas nas rochas ultrabásicas alcalinas. Um estudo mais abrangente das flogopitas mostrou que as dos olivina melilititos e olivina nefelinitos são respectivamente semelhantes às micas dos kimberlitos e dos lamproítos; as dos nefelina sienitos porfiríticos às dos lamprófiros calcoalcalinos; e que ocorrem altos teores de BaO e TiO2, correspondendo a um enriquecimento extremo desses elementos nas soluções finais de cristalização da rocha. As granadas, ilmenitas e clinopiroxênios de algumas brechas de chaminé apresentam características compatíveis com uma origem kimberlítica. As análises químicas de 33 amostras de rocha total confirmam a definição dos tipos petrográficos, mas os índices agpaíticos, quase sempre inferiores à unidade, não refletem adequadamente as variações mineralógicas entre as variedades alcalinas leucocráticas. Dentre estas, os fonolitos porfiríticos têm comportamento químico anômalo, sugerindo condições diversas de cristalização. Tanto os fonolitos porfiríticos como os fonolitos, por outro lado, mostram acentuada dicotomia quanto aos teores de NA2O. Análises apenas parciais indicam tendência dos teores das terras raras leves e pesadas de declinar dos termos básicos para os mais evoluídos, mantendo-se aproximadamente constante a relação La/Y, exceto para poucas amostras dos fonolitos, analcita traquito e um fonolito porfirítico. Teores elevados de terras raras leves nas rochas ultrabásicas alcalinas são interpretados como indicadores de diferenciação. Onze novas idades K/Ar de amostras de nefelina sienitos porfiríticos, fonolitos porfiríticos, fonolitos, rochas ultrabásicas alcalinas e de brechas de chaminé, somadas às seis anteriormente conhecidas, apontam para uma concentração entre 65 e 75 Ma, com a moda em torno dos 70 Ma. Uma isócrona de referência Rb/Sr fornece no entanto uma idade de 82 '+ OU -' 6 Ma para os fonolitos da Chapada, cujo caráter agpaítico sugere formação posterior à dos nefelina sienitos porfiríticos. Razões iniciais 'Sr POT.87'/Sr POT.86' entre 0,705 e 0,706 são consideradas compatíveis com uma origem mantélica subcontinental, sem evidências de contaminação crustal. A localização do Distrito Alcalino de Lages está governada pelo levantamento de um grande bloco crustal limitado a norte pelo alinhamento de Corupá, e a sul, pelo Rio Engano; no interior desse bloco, a maioria dos afloramentos se concentra segundo uma faixa de direção N60°E. Um modelo petrogenético desenvolvido com base em diagramas de subtração e levando em conta as características geológicas, petrográficas, mineralógicas e petroquímicas das rochas alcalinas de Lages compreende fusão parcial limitada, com contribuição de CO2, do manto superior previamente metassomatizado, numa região submetida a descompressão. Da cristalização fracionada dos líquidos parentais nefeliníticos resultariam as rochas ultrabásicas alcalinas; frações carbonatadas imiscíveis dariam origem aos carbonatitos, e os líquidos residuais evoluiriam por cristalização fracionada formando as rochas alcalinas leucocráticas miasquíticas e as agpaíticas. Os kimberlitos e demais brechas de chaminé resultariam de atividade vulcânica final, com alta proporção de voláteis.
Título en inglés
Not available.
Palabras clave en inglés
Not available.
Resumen en inglés
A 1:100.000 geological map shows the main outcrops, covering about 50 km2, of the leucocratic alkaline rocks, ultrabasic alkaline rocks, carbonatites and volcanic breccias which intruded the Gondwanic sedimentary rocks within a short time interval and characterize the Alkaline District of Lages. The leucocratic alkaline rocks form the largest bodies and consist of analcite trachytes, phonolites (agpaitic) and porphyritic nepheline syenites (miaskitic) in the southeast and porphyritic phonolites in the northwest. The ultrabasic alkaline rocks are olivine melilitites and olivine nephelinites, usually rich in phlogopite, which occur as dikes or as the matrix in volcanic breccias. These breccias are distributed over the whole district, and at least four of them have a kimberlitic character, as indicated by their mineralogy. The Fazenda Varela carbonatites intruded fenites (feldspathic breccias) and consist of heterogeneous bodies made up mostly of ankerite, barite, k-feldspar and synchisite. Analyses with the microprobe were done on feldspars; high and low temperature nephelines; strongly Di-Hd-zoned clinopyroxenes, late-crystallized aegirine-augites and manganopectolites from the phonolites; high-Mg olivines and magmatic melilites from the ultrabasic alkaline rocks. A more comprehensive survey on the phlogopites showed that those from the olivine-melilitites and olivine-nephelinites are similar, respectively, to those from kimberlites and lamproites; those from the porphyritic nepheline syenites, to those from the calc-alkaline lamprophyres, and those from an auto-brecciated nephelinite are very BaO - and TiO2 - rich, indicating extreme enrichment of these elements in the late-crystallizing liquids. The garnets, ilmenites and clinopyroxenes from some pipe-breccias show characteristics compatible with a kimberlitic origin. Chemical analyses of 33 whole-rock samples confirm the petrographic classification, but the agpaitic indexes, mostly below 1.0, do not reflect the mineralogical variations of the leucocratic alkaline rocks adequately. Among these rocks, the porphyritic phonolites display an accentuated dichotomy with respect to Na2O content. Partial REE analyses indicate that the light as well as the heavy rare earth contents decrease from the basic to the more evolved rocks, the La/Y ratio remaining approximately constant, except for a few phonolites, the analcite-trachyte and one porphyritic phonolite. High contents of light rare earths in the ultrabasic alkaline rocks are interpreted as indicative of differentiation. Eleven new K/Ar ages from porphyritic nepheline syenites, porphyritic phonolites, ultrabasic alkaline rocks and pipe-breccias, together with six already available ages, show a major concentration in the range 65 to 75 Ma, with a mode at ca. 70 Ma. But one Rb/Sr whole-rock reference isochron diagram gives an age of 82 '+ OU -' 6 Ma for the agpaitic phonolites of the Serra da Chapada, which are considered younger than the miaskitic porphyritic nepheline syenites. The 'ANTPOT .87 Sr/ ANTPOT.86 Sr' ratios of 0.705-0.706 are compatible with a subcontinental mantellic origin, devoid of crustal contamination. The localization of the Alkaline District of Lages was governed by the uplift of a large crustal block limited to the north by de Corupá and to the south by Rio Engano lineaments; within this block, most of the outcrops are concentrated along a N60E trend. A petrogenetic model based on subtraction diagrams and taking into consideration the geologic, petrographic, mineralogic and petrochemical characteristics of the alkaline rocks of Lages consists of limited partial melting with CO2 contribution of the previously metasomatized upper mantle, in a region submitted to decompression. The ultrabasic alkaline rocks would result from the fractional crystallization of the nephelinitic parental liquids; imiscible carbonated fractions would give rise to the carbonatites, and residual melts could evolve by fractional crystallization, thus generating the miaskitic and agpaitic leucocratic alkaline rocks. Kimberlites and other pipe-breccias would result from terminal volcanic activity with a high proportion of volatiles.
 
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Fecha de Publicación
2016-02-18
 
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