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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2018.tde-10072018-152847
Document
Author
Full name
Pedro Augusto da Silva Rosa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Ruberti, Excelso (President)
Barbosa, Elisa Soares Rocha
Janasi, Valdecir de Assis
Marques, Leila Soares
Valente, Sergio de Castro
Title in Portuguese
Geologia e evolução petrogenética do Maciço Alcalino de Itatiaia, MG-RJ
Keywords in Portuguese
Geocronologia
Itatiaia
Petrogênese
Petrologia ígnea
Rochas alcalinas
Abstract in Portuguese
O Maciço Alcalino de Itatiaia (MAI) representa uma das maiores ocorrências alcalinas mesocenozóicas do Brasil, com aproximadamente 215 km², situado entre os estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro. Ocorre como um corpo alongado com 30 km de comprimento por 4,5 a 11,5 km de largura, orientado segundo SE-NW, e alojado ao longo de zonas de acomodação do Rifte Continental do Sudeste Brasileiro, em metapelitos, ortognaisses e granitos dos cinturões dobrados Ribeira e Brasília. Novos dados de mapeamento geológico sugerem que o maciço evoluiu segundo um centro magmático, que migrou de sudeste para noroeste, gerando um complexo anelar com sucessivas intrusões em forma de meia lua, com idades variando de 71,3 a 67,5 Ma (U-PB em zircão). O MAI pode ser estruturalmente dividido em três setores: Sudeste (S-SE), Central (S-C) e Noroeste (S-NW). Esses setores possuem características litológicas e geomorfológicas distintas, sugerindo diferentes origens e/ou estágios de evolução. O S-SE consiste de nefelina sienitos miaskíticos a agpaíticos onde ocorrem diques de fonolito afíricos, porfiríticos (alguns com pseudoleucita) ou brechóides, além de nefelinitos. A fácies mais insaturada encontra-se na borda em contato com as encaixantes regionais, sendo localmente peraluminosa, com a presença de coríndon modal e hercinita. O S-C é representado por nefelina sienitos miaskíticos a agpaíticos, pulaskitos, nordmarkitos, quartzo álcali feldspato sienitos, um pequeno corpo granítico (alaskito) e traquitos porfiríticos a brechóides. Diques sin-plutônicos de traquitos sustentam o anel externo e diques de traquito e riolito ocorrem em diversos lugares pela área. O S-NW apresenta nefelina sienitos e nordmarkitos, e localmente melagabro cumulático e biotita monzonito. Em sua parte central ocorre traquitos porfiríticos a brechóide e traquibasalto porfirítico. As variedades litológicas nos três setores apresentam-se como possíveis intrusões distintas, cada uma com diferentes características petrográficas, assim podendo ser divididas em cinco grupos: 1) nefelina sienitos sem plagioclásio, caracterizados por uma forte insaturação em sílica e uma tendência de evolução tardi-magmática agpaítica (comumente com låvenita, hiortdahlita, rinkite, dentre outros minerais); 2) nefelina sienitos/pulaskitos com plagioclásio, que mostram-se menos insaturados em sílica e mais máficos, com diopsídio largamente substituído por magnésio-hastingsita e presença de plagioclásio (normalmente com textura anti-rapakivi); 3) série nordmarkito-granito, onde álcali feldspato quartzo sienitos e granito mostram uma variação progressiva nos teores de quartzo, índice de cor e granulação, enquanto os nordmarkitos não mostram uma clara ralação evolutiva; 4) associação anti-rapakivi, caracterizado pela textura porfirítica a glomeroporfirítica antirapakivi nas rochas e presença ocasional de enclaves microgranulares máficos arredondados; a 5) rochas básicas representadas pela ocorrência de um melagabro metassomatizado e um traquibasalto não mostrando relações geológicas claras com os sienitos. Essas rochas foram originadas através da evolução de dois magmas parentais mantélicos distintos, por diferenciação fracionada e com alguma participação de processos de contaminação crustal: I) ankaratrito/basanito, que deram origem aos nefelinitos por fracionamento de diopsídio e aos nefelina sienitos do S-SE por fracionamento de diopsídio, apatita e ±anfibólio; II) basanito/álcali basalto que geraram os traquibasaltos por fracionamento de diopsídio e os sienitos dos S-C e S-NW por fracionamento de plagioclásio, diopsídio e apatita, que por sua vez a) evoluíram para nefelina sienitos e b) para sienitos com quartzo, ultrapassando a barreira termal por processos assimilação crustal.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
The Itatiaia alkaline massif (IAM) comprises some of the largest Meso-Cenozoic alkaline igneous occurrences in Brazil, covering over 215 km2 between Minas Gerais and Rio de Janeiro states. It appears as an elongated, 30 km long and 4.5 -11.5 km wide SE-NW-trending body emplaced along accommodation zones of the Continental Rift of Southern Brazil, intruding metapelites, orthogneiss and granites of the Brasília and Ribeira fold belts. New data and geological mapping suggest that the massif evolved from a migratory magmatic center that manifested as ring structures and successive moon-shaped intrusions from SE to NW in three sectors: Southeastern (SE-S), Central (C-S) and Northwestern (NW-S). The distinct lithological and geomorphological characteristics of these sectors could be related to different origin and/or evolution stages. SE-S consists of miaskitic to agpaitic nepheline syenites with dykes of aphiric, porphyritic (some with pseudoleucite) and breccioid phonolites and nephelinites. Its most silica-undersaturated units are in contact with the basement, being locality peraluminous with modal hercynite and corundum. C-S is represented by miaskitic to agpaitic nepheline syenites, pulaskites, nordmarkites, quartz alkali feldspar syenites, a small alaskite body and porphyritic to breccioid trachytes. Sin-plutonic trachytes sustain the external ring and dykes of trachyte and rhyolite occur throughout this sector. NW-S presents nepheline syenites and nordmarkites and locality cumulatic melagabro and biotite monzonite. In its central parts, porphyritic to breccioid trachytes and a trachybasalt body occur. The lithological variants in the three sectors present themselves as discrete intrusive bodies, each one characterized by distinct petrographical features that correspond to five distinct petrographic sets: 1) plagioclase-free nepheline syenites, characterized by strong silica-undersaturation and late agpaitic tendency (commonly with låvenite, hiortdahlite and/or rinkite); 2) plagioclase-bearing nepheline syenite and pulaskite showing weak silica-undersaturation and increased mafic content, with widespread diopside replaced with magnesio-hastingsite and presence of plagioclase (usually with anti-rapakivi texture); 3) a nordmarkite-granite series in which alkali feldspar quartz syenite and granite show progressive variation in quartz content, color index and granulation, whereas nordmarkites do not show a clear common evolution; 4) a quartz syenite association characterized by anti-rapakivi porphyritic to glomeroporphyritic texture and occasional presence of rounded mafic enclaves; and 5) basic rocks represented by metasomatized melagabbro and trachybasalt, with an unclear geological relation to the syenites. These rocks originated through the evolution of two distinct mantellic parental magma, which had some involvement of crustal contamination processes: I) ankaratrite/basanite, which generated the nephelinites of SE-S by fractional crystallization of diopside and the nepheline syenites by fractionation of diopside, apatite and ±amphibole; II) basanite/alkali basalt, with generated the trachybasalt by fractionation of diopside and the syenites of C-S and NW-S by fractionation of plagioclase, diopside, and apatite, which evolved to a) nepheline-bearing syenites and b) quartzbearing syenites, crossing the thermal barrier though crustal assimilation processes.
 
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Publishing Date
2018-07-11
 
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