Mineral textures, preserved in the metamorphosed sedimentary sequences that are exposed in orogenic hinterlands, are crucial to understanding the architecture and evolution of collisional mountain belts. In this thesis the textural record of anatexis and melt transfer in the Himalayan metamorphic core is decoded and the controls that these processes exert on the tectonic evolution of the Himalaya are explored. The problem is divided into two parts, corresponding to variations in protolith lithostratigraphy: melt source - the pelitic region where melt was first generated, and melt sink - the psammitic region where melt accumulated and crystallised. Dehydration melting of muscovite has long been recognized as a critical reaction for the generation of anatectic melt in the Himalaya, but a textural understanding of how this reaction progresses is limited by the inherent difficulties in identifying specific reaction products. Using samples collected from the Langtang area in central Nepal, a mechanistic model for muscovite dehydration melting was constructed, and a set of textural criteria were developed, which were used to distinguish peritectic K-feldspar from K-feldspar grains formed during melt crystallisation. Melt is transferred from the source to the sink in two stages: firstly along a pervasive network of mineral grain boundaries, and secondly via a channelised network of sills and dykes in the melt sink where it solidified as leucogranite. Variation in the primary mineral assemblage and appearance of leucogranite bodies reflect the degree of interaction that occurred between the melt and metasedimentary country rock, rather than a change in primary melt composition. The modal proportion of K-feldspar in the melt source requires vapour-absent conditions during muscovite dehydration melting and leucogranite formation, indicating that the generation of large volumes of granitic melts in orogenic belts is not necessarily contingent on an external source of fluids. The crystallisation of hydrous minerals in leucogranite consumes <15.5 % of water released by the breakdown of muscovite. These results indicate that anatexis efficiently dehydrates the middle crust and suggests that the continents have limited potential to store water over geological time.

O anfibolito Cafelândia faz parte da Sequência Serra da Malacacheta, Complexo Barro Alto, GO. Por ser rocha com bandamento composicional bem definido, o anfibolito tem sido interpretado como produto de metamorfismo de gabro acamadado. Entretando, uma das feições que esse bandamento composicional apresenta é a presença de veios de leucossoma paralelos à foliação da rocha. O contato transicional entre o anfibolito e alguns dos veios de leucossoma indicam que os veios foram formados por fusão in situ. O objetivo do presente trabalho é investigar o processo de fusão que afetou a rocha, utilizando descrições macroscópicas, microscópicas e análises químicas de minerais em diversos contextos texturais. O bandamento composicional é definido pela variação na proporção modal de hornblenda, plagioclásio, titanita, clinopiroxênio, granada e quartzo. Veios de leucossoma com porfiroblastos de hornblenda, concordantes ou discordantes da foliação são observados reforçando o bandamento. No topo estrutural do anfibolito ocorrem camadas com mais de 70% de hornblenda e outras dominadas por clinopiroxênio e granada. Ortopiroxênio é raro e não é possível ter certeza se os grãos presentes são reliquiares do protolito ígneo ou se são metamórficos. As camadas ricas em granada e clinopiroxênio não ultrapassam espessuras maiores que 5 a 10 cm. Na porção basal do anfibolito a proporção de hornblenda é menor e a proporção de clinopiroxênio e granada maior, ocorrendo ortopiroxênio em alguns afloramentos. Os porfiroblastos de hornblenda do leucossoma são substituídos por clinopiroxênio e rara granada. Diferenças sutis nas composições dos grãos de hornblenda e clinopiroxênio do anfibolito Cafelândia e do leucossoma ocorrem, mas são mascaradas pela influência da composição da banda na composição dos minerais. De modo geral, a hornblenda no leucossoma é mais rica em Si e Mg do que os grãos da matriz, enquanto o clinopiroxênio do leucossoma é mais rico em Al. Micro-exsoluções no clinopiroxênio do leucossoma também impedem a comparação da sua composição real com os grãos da matriz da rocha. Cálculos termobarométricos foram feitos em amostras do topo e da base estrutural do anfibolito utilizando o termômetro granada-clinopiroxênio e o barômetro granada-clinopiroxênio-plagioclásio-quartzo, além do programa THERMOCALC. A termobarometria convencional fornece valores P-T menores para temperatura e similares de pressão aqueles calculados com o THERMOCALC e não são muito diferentes dos que já foram calculados previamente, com valores para o topo de 870 ºC e 10,9 kbar e para a base de 881 ºC e 9,8 kbar. Se quartzo não é usado nos cálculos P-T, acréscimo de 2 a 3 kbar ocorre nos resultados. Os dados P-T calculados são compatíveis ou algo inferiores aos resultados experimentais de fusão de rochas máficas contendo hornblenda, produção de líquido tonalítico e resíduo contendo clinopiroxênio e granada. A presença de hornblenda dentro do leucossoma do topo da unidade pode estar associada com influxo de H2O no sistema durante a fusão, diferente do que ocorre na base do corpo. É possível que o líquido que se encontrava na porção basal esvai em direção as porções superiores do anfibolito, reidratando a rocha e formando porfiroblastos de hornblenda dentro do leucossoma do topo. Uma conclusão importante tirada aqui é que o protolito do anfibolito Cafelândia pode ser o anfibolito da base da sequência Juscelândia, sobreposta, e que o bandamento composicional foi gerado por metamorfismo, fusão e segregação/perda do liquido e não por metamorfismo de gabro acamadado. / The Cafelândia amphibolite is part of the Serra da Malacacheta sequence, Barro Alto Complex, GO. As it is a rock with well-defined compositional banding, the amphibolite has been interpreted as a product of metamorphism of layered gabbro. However, a feature that reinforces the banding is the presence of leucosome veins, which are mainly parallel to the rock foliation. The transitional contact between amphibolite and some of the veins of leucosome indicate that the veins were formed by in situ melting. The purpose of this study is to investigate the melting process that affected the rock using macroscopic and microscopic descriptions, as well as chemical analysis of minerals in various textural contexts. The compositional banding is defined by variation in modal proportion of hornblende, plagioclase, titanite, clinopyroxene, garnet and quartz. Veins of leucosome with porphyroblasts of hornblende, concordant or discordant to foliation are observed, reinforcing the banding. At the structural top, layers of amphibolite occur with more than 70% of hornblende and others are dominated by clinopyroxene and garnet. Orthopyroxene is rare and its metamorphic origin cannot be assured, being possible that these grains are relicts of the igneous protolith. The garnet and clinopyroxene rich layers do not exceeding thicknesses greater than 5 to 10 cm. In the basal portion hornblende proportion is much smaller, but clinopyroxene and garnet are larger. Orthopyroxene occurs in some outcrops. The porphyroblasts of hornblende from the leucosome are replaced by clinopyroxene and rare garnet. Subtle differences in the composition of the of hornblende and clinopyroxene grains in the Cafelândia amphibolite and leucosome occur, but are masked by the influence of the bulk composition of each band in the composition of minerals. In general, the hornblende in the leucosome is richer in Si and Mg than the matrix grains, whereas the leucosome clinopyroxene is richer in Al. Micro-exsolutions in clinopyroxene in the leucosome also hampers the comparison of its \"real\" composition with the grains of the rock matrix. Thermobarometric calculations were done on samples from the structural top and bottom of amphibolite, using the garnet-clinopyroxene thermometer and garnetclinopyroxene- plagioclase-quartz barometer, besides the THERMOCALC. The conventional thermobarometry provides lower P-T values for temperature and similar pressure to those calculated with the THERMOCALC, and results are not very different from those that have been previously calculated. Results for the top are 870 ºC and 10.9 kbar and for the basis 881 ºC and 9.8 kbar. If quartz is not used in the P-T calculations, raise of 2 to 3 kbar occurs in the results. The calculated P-T data are compatible or something lower than the results of experiments for melting of hornblende-bearing mafic rocks with production tonalitic liquid and clinopyroxene and garnet residue. The hornblende-bearing leucosome of the top of the unit may be associated with influx of H2O in the system during melting, unlike what occurs at the base of the body. It is also possible that the liquid formed in basal portion oozes toward the upper portions of amphibolite, rehydrating it to form the hornblende porphyroblasts within the leucosome. An important conclusion drawn here is that the protolith of amphibolite Cafelândia can be bottom amphibolite of the Juscelândia sequence, which overly the Cafelândia amphibolite, and that the banding was generated by metamorphism, melting and segregation / loss of melt and not by metamorphism of layered gabbro.

O anfibolito Cafelândia faz parte da Sequência Serra da Malacacheta, Complexo Barro Alto, GO. Por ser rocha com bandamento composicional bem definido, o anfibolito tem sido interpretado como produto de metamorfismo de gabro acamadado. Entretando, uma das feições que esse bandamento composicional apresenta é a presença de veios de leucossoma paralelos à foliação da rocha. O contato transicional entre o anfibolito e alguns dos veios de leucossoma indicam que os veios foram formados por fusão in situ. O objetivo do presente trabalho é investigar o processo de fusão que afetou a rocha, utilizando descrições macroscópicas, microscópicas e análises químicas de minerais em diversos contextos texturais. O bandamento composicional é definido pela variação na proporção modal de hornblenda, plagioclásio, titanita, clinopiroxênio, granada e quartzo. Veios de leucossoma com porfiroblastos de hornblenda, concordantes ou discordantes da foliação são observados reforçando o bandamento. No topo estrutural do anfibolito ocorrem camadas com mais de 70% de hornblenda e outras dominadas por clinopiroxênio e granada. Ortopiroxênio é raro e não é possível ter certeza se os grãos presentes são reliquiares do protolito ígneo ou se são metamórficos. As camadas ricas em granada e clinopiroxênio não ultrapassam espessuras maiores que 5 a 10 cm. Na porção basal do anfibolito a proporção de hornblenda é menor e a proporção de clinopiroxênio e granada maior, ocorrendo ortopiroxênio em alguns afloramentos. Os porfiroblastos de hornblenda do leucossoma são substituídos por clinopiroxênio e rara granada. Diferenças sutis nas composições dos grãos de hornblenda e clinopiroxênio do anfibolito Cafelândia e do leucossoma ocorrem, mas são mascaradas pela influência da composição da banda na composição dos minerais. De modo geral, a hornblenda no leucossoma é mais rica em Si e Mg do que os grãos da matriz, enquanto o clinopiroxênio do leucossoma é mais rico em Al. Micro-exsoluções no clinopiroxênio do leucossoma também impedem a comparação da sua composição real com os grãos da matriz da rocha. Cálculos termobarométricos foram feitos em amostras do topo e da base estrutural do anfibolito utilizando o termômetro granada-clinopiroxênio e o barômetro granada-clinopiroxênio-plagioclásio-quartzo, além do programa THERMOCALC. A termobarometria convencional fornece valores P-T menores para temperatura e similares de pressão aqueles calculados com o THERMOCALC e não são muito diferentes dos que já foram calculados previamente, com valores para o topo de 870 ºC e 10,9 kbar e para a base de 881 ºC e 9,8 kbar. Se quartzo não é usado nos cálculos P-T, acréscimo de 2 a 3 kbar ocorre nos resultados. Os dados P-T calculados são compatíveis ou algo inferiores aos resultados experimentais de fusão de rochas máficas contendo hornblenda, produção de líquido tonalítico e resíduo contendo clinopiroxênio e granada. A presença de hornblenda dentro do leucossoma do topo da unidade pode estar associada com influxo de H2O no sistema durante a fusão, diferente do que ocorre na base do corpo. É possível que o líquido que se encontrava na porção basal esvai em direção as porções superiores do anfibolito, reidratando a rocha e formando porfiroblastos de hornblenda dentro do leucossoma do topo. Uma conclusão importante tirada aqui é que o protolito do anfibolito Cafelândia pode ser o anfibolito da base da sequência Juscelândia, sobreposta, e que o bandamento composicional foi gerado por metamorfismo, fusão e segregação/perda do liquido e não por metamorfismo de gabro acamadado. / The Cafelândia amphibolite is part of the Serra da Malacacheta sequence, Barro Alto Complex, GO. As it is a rock with well-defined compositional banding, the amphibolite has been interpreted as a product of metamorphism of layered gabbro. However, a feature that reinforces the banding is the presence of leucosome veins, which are mainly parallel to the rock foliation. The transitional contact between amphibolite and some of the veins of leucosome indicate that the veins were formed by in situ melting. The purpose of this study is to investigate the melting process that affected the rock using macroscopic and microscopic descriptions, as well as chemical analysis of minerals in various textural contexts. The compositional banding is defined by variation in modal proportion of hornblende, plagioclase, titanite, clinopyroxene, garnet and quartz. Veins of leucosome with porphyroblasts of hornblende, concordant or discordant to foliation are observed, reinforcing the banding. At the structural top, layers of amphibolite occur with more than 70% of hornblende and others are dominated by clinopyroxene and garnet. Orthopyroxene is rare and its metamorphic origin cannot be assured, being possible that these grains are relicts of the igneous protolith. The garnet and clinopyroxene rich layers do not exceeding thicknesses greater than 5 to 10 cm. In the basal portion hornblende proportion is much smaller, but clinopyroxene and garnet are larger. Orthopyroxene occurs in some outcrops. The porphyroblasts of hornblende from the leucosome are replaced by clinopyroxene and rare garnet. Subtle differences in the composition of the of hornblende and clinopyroxene grains in the Cafelândia amphibolite and leucosome occur, but are masked by the influence of the bulk composition of each band in the composition of minerals. In general, the hornblende in the leucosome is richer in Si and Mg than the matrix grains, whereas the leucosome clinopyroxene is richer in Al. Micro-exsolutions in clinopyroxene in the leucosome also hampers the comparison of its \"real\" composition with the grains of the rock matrix. Thermobarometric calculations were done on samples from the structural top and bottom of amphibolite, using the garnet-clinopyroxene thermometer and garnetclinopyroxene- plagioclase-quartz barometer, besides the THERMOCALC. The conventional thermobarometry provides lower P-T values for temperature and similar pressure to those calculated with the THERMOCALC, and results are not very different from those that have been previously calculated. Results for the top are 870 ºC and 10.9 kbar and for the basis 881 ºC and 9.8 kbar. If quartz is not used in the P-T calculations, raise of 2 to 3 kbar occurs in the results. The calculated P-T data are compatible or something lower than the results of experiments for melting of hornblende-bearing mafic rocks with production tonalitic liquid and clinopyroxene and garnet residue. The hornblende-bearing leucosome of the top of the unit may be associated with influx of H2O in the system during melting, unlike what occurs at the base of the body. It is also possible that the liquid formed in basal portion oozes toward the upper portions of amphibolite, rehydrating it to form the hornblende porphyroblasts within the leucosome. An important conclusion drawn here is that the protolith of amphibolite Cafelândia can be bottom amphibolite of the Juscelândia sequence, which overly the Cafelândia amphibolite, and that the banding was generated by metamorphism, melting and segregation / loss of melt and not by metamorphism of layered gabbro.

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