O Leucogranito Inhandjara é um pequeno e diferenciado stock Ediacarano (~570 M.a.) que constitui a borda nordeste do Batólito de Itu (estado de São Paulo, SE Brasil), um corpo rapakivi tipo A, composto principalmente por quatro intrusões (Indaiatuba, Salto, Itupeva e Cabreúva). O stock aflora como granitos hololeucocráticos, com teores radiométricos diferenciados (mais enriquecidos em Th e U do que as unidades vizinhas). Ele apresenta as maiores altitudes da região, sendo separado das outras unidades graníticas por um cinturão de gnaisses do embasamento. É constituído por dois litotipos: (1) monzogranito inequigranular a porfirítico com biotita, apresenta megacristais de feldspato potássico em uma matriz de granulação média a grossa; e (2) álcali-feldspato granito equigranular médio a fino, definido como a fácies mais evoluída, consistindo de albita subédrica (An<5) e quartzo, feldspato potássio e Li-siderofilita anédricos. Como fases magmáticas acessórias, apresenta fluorita, topázio, zircão, ilmenita e columbita-tantalita. O Leucogranito é metaluminoso do tipo A (subtipo A2), com caráter alcali-cálcico a alcalino, da série ferroana. Ele apresenta natureza reduzida, sendo classificado como da série ilmenita. As fácies apresentam enriquecimento progressivo em SiO2, Al2O3, Na2O, F, Cs, Rb, Nb, Ta e Y, enquanto os teores de TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Sr, Ba e Zr tendem a diminuir em direção ao Topázio Granito. Para os elementos terras raras (ETR), a fácies evoluída apresenta ligeiro enriquecimento nos elementos pesados, com conteúdo ETRTOTAL em torno de 150 ppm e razão (La/Yb)N de 0,6. Apresenta um padrão quase retilíneo quando normalizada por condrito, com forte anomalia negativa de Eu (Eu/Eu* = 0,003), se destacando das demais unidades do Batólito Itu. Análises químicas de zircão corroboram diretamente com o modelo de diferenciação, apresentando composição enriquecida em Hf, Y, Nb, Th e U nas bordas de cristais no Biotita Granito e por todos cristais do Topázio Granito, o que pode indicar cristalização tardia em presença de fase fluida. O stock apresenta evidências de intenso metassomatismo, principalmente albitização pervasiva e greisenização fissural, onde a paragênese de muscovita com Li, quartzo e clorita (± fluorita) ocorre associada a sulfetos disseminados (pirita, esfalerita e galena, ± calcopirita e molibdenita). O processo de alteração também afetou as rochas gnáissicas encaixantes, transformando-as em corpos de topázio-Li micas-quartzo greisen, associados a veios de quartzo-topázio mineralizados com hübnerita (wolframita rica em Mn) e cassiterita. Portanto, o Leucogranito de Inhandjara apresenta evidências mineralógicas e químicas de forte diferenciação, resultante da cristalização de um magma tardio, enriquecido em fases voláteis e elementos incompatíveis e acentuada pela interação com fluidos hidrotermais ricos em F exsolvidos do magma. Essas características colocam o stock no espectro mais evoluído dentro do Batólito Itu, relacionando-o com os processos de mineralização em metais raros (Nb-Ta-W-Sn) presentes na área da antiga Mina de Inhandjara. / The Inhandjara Leucogranite is a small and differentiated Ediacaran stock (ca 570 Ma) that constitutes the northeaster border of the Itu Batholith (São Paulo state, SE Brazil), an A-type rapakivi body, composed of four main intrusions (Indaiatuba, Salto, Itupeva and Cabreúva). The stock outcrops as hololeucocratic granites, with distinguished radiometric contents (more enriched in Th and U than the surrounding units). It presents the highest altitudes of the region, occurring separated from the other granitic plutons by a belt of basement gneisses. It is made of two main units: (1) inequigranular to porphyritic biotite-bearing monzogranite, with potassium feldspar megacrysts in a medium to coarse-grained matrix; and (2) medium to fine-grained equigranular alkali feldspar granite, defined as the most evolved facies, consisted of subhedral albite and anhedral quartz, potassium feldspar and Li-bearing siderophyllite. As accessory magmatic phases, it shows fluorite, topaz, zircon, ilmenite and columbite-tantalite. The Leucogranite is metaluminous of A-type (A2 subtype), with alkali-calcic to alkalic character, from the ferroan series. It presents reduced nature and is classified into the ilmenite series. The facies show progressive increase of SiO2, Al2O3, Na2O, F, Cs, Rb, Nb, Ta e Y, while contents of TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Sr, Ba e Zr tend to decrease to the alkali-feldspar granite. For the rare earth elements (REE), the evolved facies shows slight enrichment in the heavy elements, with REETOTAL content around 150 ppm and (La/Yb)N ratio of 0.6. It displays an almost flat pattern in chondrite-normalized plots, with strong negative Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.003), highlighting itself from the other units from the Itu Batholith. Zircon chemical analyses directly corroborate to the differentiation model, presenting composition enriched in Hf, Y, Nb, Th and U at the crystal borders in biotite granite and throughout the crystals of the alkali-feldspar granite, what may indicate late crystallization in the presence of fluid phase. The stock shows evidences of intensive metasomatism, mainly as pervasive albitisation and fissure to pervasive greisenisation, where the paragenesis of Li-bearing muscovite, quartz and chlorite (± fluorite) occurs associated with disseminate sulphides (pyrite, sphalerite and galena, ± chalcopyrite and molybdenite). The alteration process also affected the gneissic country rocks, transforming them to topaz-Li-bearing micas-quartz greisen bodies, associated with quartz-topaz veins mineralised with hübnerite (Mn-rich wolframite) and cassiterite. Therefore, the Inhandjara Leucogranite presents mineralogical and chemical evidences of strong differentiation, resulting from the crystallization of a late magma, enriched in volatile phases and incompatible elements, and enhanced by interaction with exsolved F-rich hydrothermal fluids. Those characteristics place the stock in the most evolved spectrum inside the Itu Batholith, relating it with the rare-metal (Nb-Ta-W-Sn) mineralization processes which occur in the area from the old Inhandjara Mine.

O Leucogranito Inhandjara é um pequeno e diferenciado stock Ediacarano (~570 M.a.) que constitui a borda nordeste do Batólito de Itu (estado de São Paulo, SE Brasil), um corpo rapakivi tipo A, composto principalmente por quatro intrusões (Indaiatuba, Salto, Itupeva e Cabreúva). O stock aflora como granitos hololeucocráticos, com teores radiométricos diferenciados (mais enriquecidos em Th e U do que as unidades vizinhas). Ele apresenta as maiores altitudes da região, sendo separado das outras unidades graníticas por um cinturão de gnaisses do embasamento. É constituído por dois litotipos: (1) monzogranito inequigranular a porfirítico com biotita, apresenta megacristais de feldspato potássico em uma matriz de granulação média a grossa; e (2) álcali-feldspato granito equigranular médio a fino, definido como a fácies mais evoluída, consistindo de albita subédrica (An<5) e quartzo, feldspato potássio e Li-siderofilita anédricos. Como fases magmáticas acessórias, apresenta fluorita, topázio, zircão, ilmenita e columbita-tantalita. O Leucogranito é metaluminoso do tipo A (subtipo A2), com caráter alcali-cálcico a alcalino, da série ferroana. Ele apresenta natureza reduzida, sendo classificado como da série ilmenita. As fácies apresentam enriquecimento progressivo em SiO2, Al2O3, Na2O, F, Cs, Rb, Nb, Ta e Y, enquanto os teores de TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Sr, Ba e Zr tendem a diminuir em direção ao Topázio Granito. Para os elementos terras raras (ETR), a fácies evoluída apresenta ligeiro enriquecimento nos elementos pesados, com conteúdo ETRTOTAL em torno de 150 ppm e razão (La/Yb)N de 0,6. Apresenta um padrão quase retilíneo quando normalizada por condrito, com forte anomalia negativa de Eu (Eu/Eu* = 0,003), se destacando das demais unidades do Batólito Itu. Análises químicas de zircão corroboram diretamente com o modelo de diferenciação, apresentando composição enriquecida em Hf, Y, Nb, Th e U nas bordas de cristais no Biotita Granito e por todos cristais do Topázio Granito, o que pode indicar cristalização tardia em presença de fase fluida. O stock apresenta evidências de intenso metassomatismo, principalmente albitização pervasiva e greisenização fissural, onde a paragênese de muscovita com Li, quartzo e clorita (± fluorita) ocorre associada a sulfetos disseminados (pirita, esfalerita e galena, ± calcopirita e molibdenita). O processo de alteração também afetou as rochas gnáissicas encaixantes, transformando-as em corpos de topázio-Li micas-quartzo greisen, associados a veios de quartzo-topázio mineralizados com hübnerita (wolframita rica em Mn) e cassiterita. Portanto, o Leucogranito de Inhandjara apresenta evidências mineralógicas e químicas de forte diferenciação, resultante da cristalização de um magma tardio, enriquecido em fases voláteis e elementos incompatíveis e acentuada pela interação com fluidos hidrotermais ricos em F exsolvidos do magma. Essas características colocam o stock no espectro mais evoluído dentro do Batólito Itu, relacionando-o com os processos de mineralização em metais raros (Nb-Ta-W-Sn) presentes na área da antiga Mina de Inhandjara. / The Inhandjara Leucogranite is a small and differentiated Ediacaran stock (ca 570 Ma) that constitutes the northeaster border of the Itu Batholith (São Paulo state, SE Brazil), an A-type rapakivi body, composed of four main intrusions (Indaiatuba, Salto, Itupeva and Cabreúva). The stock outcrops as hololeucocratic granites, with distinguished radiometric contents (more enriched in Th and U than the surrounding units). It presents the highest altitudes of the region, occurring separated from the other granitic plutons by a belt of basement gneisses. It is made of two main units: (1) inequigranular to porphyritic biotite-bearing monzogranite, with potassium feldspar megacrysts in a medium to coarse-grained matrix; and (2) medium to fine-grained equigranular alkali feldspar granite, defined as the most evolved facies, consisted of subhedral albite and anhedral quartz, potassium feldspar and Li-bearing siderophyllite. As accessory magmatic phases, it shows fluorite, topaz, zircon, ilmenite and columbite-tantalite. The Leucogranite is metaluminous of A-type (A2 subtype), with alkali-calcic to alkalic character, from the ferroan series. It presents reduced nature and is classified into the ilmenite series. The facies show progressive increase of SiO2, Al2O3, Na2O, F, Cs, Rb, Nb, Ta e Y, while contents of TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Sr, Ba e Zr tend to decrease to the alkali-feldspar granite. For the rare earth elements (REE), the evolved facies shows slight enrichment in the heavy elements, with REETOTAL content around 150 ppm and (La/Yb)N ratio of 0.6. It displays an almost flat pattern in chondrite-normalized plots, with strong negative Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.003), highlighting itself from the other units from the Itu Batholith. Zircon chemical analyses directly corroborate to the differentiation model, presenting composition enriched in Hf, Y, Nb, Th and U at the crystal borders in biotite granite and throughout the crystals of the alkali-feldspar granite, what may indicate late crystallization in the presence of fluid phase. The stock shows evidences of intensive metasomatism, mainly as pervasive albitisation and fissure to pervasive greisenisation, where the paragenesis of Li-bearing muscovite, quartz and chlorite (± fluorite) occurs associated with disseminate sulphides (pyrite, sphalerite and galena, ± chalcopyrite and molybdenite). The alteration process also affected the gneissic country rocks, transforming them to topaz-Li-bearing micas-quartz greisen bodies, associated with quartz-topaz veins mineralised with hübnerite (Mn-rich wolframite) and cassiterite. Therefore, the Inhandjara Leucogranite presents mineralogical and chemical evidences of strong differentiation, resulting from the crystallization of a late magma, enriched in volatile phases and incompatible elements, and enhanced by interaction with exsolved F-rich hydrothermal fluids. Those characteristics place the stock in the most evolved spectrum inside the Itu Batholith, relating it with the rare-metal (Nb-Ta-W-Sn) mineralization processes which occur in the area from the old Inhandjara Mine.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes. / Mafic rocks from the Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia and Passa Quatro alkaline complexes were studied based on field, petrographic and lithogeochemical data. The mafic rocks are mostly alkaline lamprophyres and alkaline gabbro (in Morro de São João). The complexes show both strongly undersaturated and mildly alkaline evolutionary trends, having foidites and alkaline basalts as parental compositions. Trachytes and phonolites are the most common evolved rocks. Geochemical modelling has show that miaskitic and agpaitic series are unlikely to be related by fractional crystallization. Enriched mantle sources predominate although a fertile mantle source seems to be related with the Gericinó-Mendanha complex. Parental compositions are related to small amounts of partial melting (1-7%) of garnet lherzolite within the garnet stability field in the mantle. Simple geodynamic models indicate that the alkaline complexes are related to the adiabatic decompression of anomalously hot (~1570C) mantle although unrelated to lithospheric translation over a fixed hotspot or mantle plume. Parental compositions are likely to be strongly controled by mixing of distinctive lithospheric mantle sources and a more homogeneous sublithospheric mantle. The lithospheric components seem to be related with the accreted terranes during the Gondwana amalgamation in Early Proterozoic times.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes. / Mafic rocks from the Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia and Passa Quatro alkaline complexes were studied based on field, petrographic and lithogeochemical data. The mafic rocks are mostly alkaline lamprophyres and alkaline gabbro (in Morro de São João). The complexes show both strongly undersaturated and mildly alkaline evolutionary trends, having foidites and alkaline basalts as parental compositions. Trachytes and phonolites are the most common evolved rocks. Geochemical modelling has show that miaskitic and agpaitic series are unlikely to be related by fractional crystallization. Enriched mantle sources predominate although a fertile mantle source seems to be related with the Gericinó-Mendanha complex. Parental compositions are related to small amounts of partial melting (1-7%) of garnet lherzolite within the garnet stability field in the mantle. Simple geodynamic models indicate that the alkaline complexes are related to the adiabatic decompression of anomalously hot (~1570C) mantle although unrelated to lithospheric translation over a fixed hotspot or mantle plume. Parental compositions are likely to be strongly controled by mixing of distinctive lithospheric mantle sources and a more homogeneous sublithospheric mantle. The lithospheric components seem to be related with the accreted terranes during the Gondwana amalgamation in Early Proterozoic times.