O Enxame de Dique de Florianópolis (EDF) é parte do sistema de alimentação das lavas da Província Magmática Paraná-Etendeka (PEMP), de idade eocretácea, que constitui a segunda maior província de basaltos continentais do mundo em área preservada. Nas exposições do extremo norte da Ilha de Santa Catarina, predominam largamente diques básicos (microgabros) de direção NNE, quimicamente equivalentes aos basaltos do tipo Urubici, do qual devem constituir o sistema de alimentação, como indicado por evidências estruturais, geoquímicas e geocronológicas. Esses diques são cortados por diques mais jovens e menos espessos (em parte de direção NNW), mas também existem diques NNW que não mostram relações de corte. Foram considerados parte de um mesmo sistema conjugado de fraturas, o que está em conformidade com a interpretação de reativação de estruturas prévias do embasamento. A componente principal de maior compressão, ?1, tem direção NE-SW. Cálculos da dilatação crustal realizados neste trabalho indicam valores mínimos em torno de 5,4% quando da colocação dos diques (~ 134 Ma). Outros tipos de diques básicos menos expressivos podem ser distinguidos especialmente pelos conteúdos de P2O5(%) e Sr (ppm), e são semelhantes ao magma-tipo Pitanga, do qual no entanto se diferenciam por razões de elementos traço, como (Tb/Yb)N levemente mais alto, em relação ao magma-tipo em sua área de ocorrência. Diques ácidos de composição dacítica são subordinados, e ocorrem no centro de diques compostos, cujas bordas podem ser de microgabros tipo Pitanga ou, em um caso, andesito. Os dacitos mostram semelhanças com rochas vulcânicas Chapecó, que se diferenciam por razões de elementos traço e isotópicas, por exemplo, maiores razões (La/Yb)N e maiores 87Sr/86Sr(i). Modelagem geoquímica de elementos traços mostram que os dacitos podem ser geneticamente associados aos microgabros por processos de fracionamento de ca. 65-70% de um cumulato com ~45% de plagioclásio, ~40% de clinopiroxênio e ~15% de magnetita acompanhados de assimilação (massa de assimilado/cristalizado= 0,1) de granitos neoproterozoicos encaixantes. Os melhores resultados são obtidos para os microgabros que formam borda dos diques compostos, caracterizados por teores intermediários de Sr e altos de P2O5, mas os testes com outras composições de microgabros, incluindo o tipo de alto Sr-P2O5 (Urubici), também proporcionaram resultados satisfatórios. / The Florianópolis Dike Swarm (FDS) is part of the lava feeding system of the Paraná-Etendeka Magmatic Province (PEMP), of eocretaceous age, which is the second largest province of continental basalts in the world in preserved área. The northern part of the Santa Catarina Island show basic dikes (microgabbros) of NNE-trends, chemically equivalent to basalts of Urubici type, which should constitute the feeding system, as indicated by structural, geochemical and geochronological evidences. These dikes are cut by lower occurence younger dikes (in part of NNW direction), but there are also NNW dikes that do not show crosscut relations. They were considered part of the same conjugate system of fractures, which is in accordance with the interpretation of reactivation of previous structures of the basement. The main component of higher compression, ?1, has NE-SW direction. Calculations of the crustal dilation, performed in this study, indicate minimum values of around 5.4% (~ 134 Ma). Other types of less expressive basic dikes can be distinguished specially by the contents of P2O5 (%) and Sr (ppm). They are similar to the Pitanga magma-type, but differ on ratios of trace elements such as (Tb/Yb)N slightly higher, relative to the magma-type in its area of occurrence. Acidic dykes of dacitic composition are subordinate and occur in the center of composite dikes, whose borders may be of Pitanga type of microgabbro or, in one case, andesite. Dacites show similarities with Chapecó volcanic rocks, but they differ for ratios of trace and isotopic elements, for example, higher ratios (La / Yb)N and higher 87Sr / 86Sr(i). Geochemical modeling of trace elements shows that dacites can be genetically associated to microgabbros by fractionation processes of 65-70% of a cumulus with ~ 45% of plagioclase, ~ 40% of clinopyroxene and ~ 15% of magnetite accompanied by assimilation (assimilated / crystallized mass = 0.1) of host neoproterozoic granites. The best results are obtained from microgabbros that form the edge of the composite dikes, characterized by intermediate levels of Sr and high P2O5. However, the tests with other compositions of microgabbros, including the type of high Sr-P2O5 (Urubici), also yielded satifactory results.

O enxame de diques ácidos da região de Manaíra-Princesa Isabel aflora no na porção mais centro-ocidental do estado da Paraíba, geograficamente limitada pelas cidades de Manaíra, Princesa Isabel e Tavares. Geologicamente, intrude um substrato composto por rochas granitóides neoproterozóicas representadas pelos batólito de Triunfo e os plútons de Princesa Isabel e Tavares. Os diques estão distribuídos em um trend NNE-SSW, a sul dos milonitos verticais da Zona de Cisalhamento de Juru-Belém, compreendendo nefelina sienitos a sienitos supersaturados em sílica, com afinidade peralcalina a sub-metaluminosa, potássica a ultrapotássica. Um conjunto menor de diques é ainda representado por álcali-granitos, com afinidade peraluminosa. A assinatuura geoquímica-isotópica dos diques mostra forte enriquecimento em elementos incompatíveis (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), depleção pronunciada em Nb, e razões 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd (= ?Nd negativos) muito radiogênicas. A combinação desses aspectos sugere uma fonte comum, provavelmente um manto litosférico enriquecido. Um componente de subducção, sugerido pelas anomalias negativas em Nb, seria o provável responsável pela modificação geoquímica desse manto. Ao contrário, razões 206,207,208Pb/204Pb mais baixas, em relação à média dos valores crustais, sugerem a participação conjunta de um componente não-radiogênico, ainda não identificado. Idades TDM entre 1,8-2,2 Ga indicam que o evento metassomático deve ter sido antigo, provavelmente relacionado à geração de crosta (em ambiente de arco) paleoproterozóica na região. Dados U/Pb SHRIMP em zircão e 40Ar/39Ar em anfibólio indicam idade c. 600 Ma para o magmatismo alcalino fissural na região de Manaíra-Princesa Isabel. Esse resultado é importante para definir um cenário geodinâmico de exumação crustal, no setor central da Zona Transversal, entre dois picos de atividade magmática a c. 630 Ma e 580 Ma. / The Manaíra-Princesa Isabel dike swarm forms one of the most expressive Neoproterozoic alkaline magmatism of the Borborema Province (NE Brazil). It consists of about a hundred NE-trending bodies intrusive in Neoproterozoic porphyritic granites (Princesa Isabel and Tavares plutons) and orthogneisses and low grade metasediments of the Eoneoproterozoic Riacho Gravatá Complex. The swarm was divided in four groups according its geographic location, i.e., the Tavares dikes to the north, the Princesa Isabel and Manaíra dikes, and the Serra Talhada dikes to the south. Silica oversatured nepheline syenites and syenites are typicall for Tavares, Princesa Isabel and Manaíra dikes, with potassic to ultrapotassic, peralkaline to sub-metaluminous affinity. A minor but distinct Serra Talhada dikes, show characteristically peraluminous affinity. Geochemical and isotopic signatures indicate strong enrichment in incompatible elements (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), negative Nb anomaly, and quite radiogenic 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd (= negative eNd values) initial ratios. These features suggest a common source for the swarm, which was probably an enriched litosferic mantle reservoir. Nb depletion found in all dikes indicates an important subduction component geochemical signature. Conversely, the 206,207,208Pb/204Pb ratios are lower than crustal values, indicating participation of an unradiogenic component. Paleoproterozoic Sm-Nd model ages, between 1.8-2.2 Ga, are interpreted as age of an older metasomatic event modifying the dike mantle source. SHRIMP U/Pb (zircon) and 40Ar/39Ar (amphibole) data yielded crystallization age of c. 600 Ma for the Manaíra-Princesa Isabel dike swarm. This allows to define an important crustal exumation period in the Zona Transversal domain between two significant magmatic activity peaks, at c. 630 Ma and 580 Ma.

O Enxame de Dique de Florianópolis (EDF) é parte do sistema de alimentação das lavas da Província Magmática Paraná-Etendeka (PEMP), de idade eocretácea, que constitui a segunda maior província de basaltos continentais do mundo em área preservada. Nas exposições do extremo norte da Ilha de Santa Catarina, predominam largamente diques básicos (microgabros) de direção NNE, quimicamente equivalentes aos basaltos do tipo Urubici, do qual devem constituir o sistema de alimentação, como indicado por evidências estruturais, geoquímicas e geocronológicas. Esses diques são cortados por diques mais jovens e menos espessos (em parte de direção NNW), mas também existem diques NNW que não mostram relações de corte. Foram considerados parte de um mesmo sistema conjugado de fraturas, o que está em conformidade com a interpretação de reativação de estruturas prévias do embasamento. A componente principal de maior compressão, ?1, tem direção NE-SW. Cálculos da dilatação crustal realizados neste trabalho indicam valores mínimos em torno de 5,4% quando da colocação dos diques (~ 134 Ma). Outros tipos de diques básicos menos expressivos podem ser distinguidos especialmente pelos conteúdos de P2O5(%) e Sr (ppm), e são semelhantes ao magma-tipo Pitanga, do qual no entanto se diferenciam por razões de elementos traço, como (Tb/Yb)N levemente mais alto, em relação ao magma-tipo em sua área de ocorrência. Diques ácidos de composição dacítica são subordinados, e ocorrem no centro de diques compostos, cujas bordas podem ser de microgabros tipo Pitanga ou, em um caso, andesito. Os dacitos mostram semelhanças com rochas vulcânicas Chapecó, que se diferenciam por razões de elementos traço e isotópicas, por exemplo, maiores razões (La/Yb)N e maiores 87Sr/86Sr(i). Modelagem geoquímica de elementos traços mostram que os dacitos podem ser geneticamente associados aos microgabros por processos de fracionamento de ca. 65-70% de um cumulato com ~45% de plagioclásio, ~40% de clinopiroxênio e ~15% de magnetita acompanhados de assimilação (massa de assimilado/cristalizado= 0,1) de granitos neoproterozoicos encaixantes. Os melhores resultados são obtidos para os microgabros que formam borda dos diques compostos, caracterizados por teores intermediários de Sr e altos de P2O5, mas os testes com outras composições de microgabros, incluindo o tipo de alto Sr-P2O5 (Urubici), também proporcionaram resultados satisfatórios. / The Florianópolis Dike Swarm (FDS) is part of the lava feeding system of the Paraná-Etendeka Magmatic Province (PEMP), of eocretaceous age, which is the second largest province of continental basalts in the world in preserved área. The northern part of the Santa Catarina Island show basic dikes (microgabbros) of NNE-trends, chemically equivalent to basalts of Urubici type, which should constitute the feeding system, as indicated by structural, geochemical and geochronological evidences. These dikes are cut by lower occurence younger dikes (in part of NNW direction), but there are also NNW dikes that do not show crosscut relations. They were considered part of the same conjugate system of fractures, which is in accordance with the interpretation of reactivation of previous structures of the basement. The main component of higher compression, ?1, has NE-SW direction. Calculations of the crustal dilation, performed in this study, indicate minimum values of around 5.4% (~ 134 Ma). Other types of less expressive basic dikes can be distinguished specially by the contents of P2O5 (%) and Sr (ppm). They are similar to the Pitanga magma-type, but differ on ratios of trace elements such as (Tb/Yb)N slightly higher, relative to the magma-type in its area of occurrence. Acidic dykes of dacitic composition are subordinate and occur in the center of composite dikes, whose borders may be of Pitanga type of microgabbro or, in one case, andesite. Dacites show similarities with Chapecó volcanic rocks, but they differ for ratios of trace and isotopic elements, for example, higher ratios (La / Yb)N and higher 87Sr / 86Sr(i). Geochemical modeling of trace elements shows that dacites can be genetically associated to microgabbros by fractionation processes of 65-70% of a cumulus with ~ 45% of plagioclase, ~ 40% of clinopyroxene and ~ 15% of magnetite accompanied by assimilation (assimilated / crystallized mass = 0.1) of host neoproterozoic granites. The best results are obtained from microgabbros that form the edge of the composite dikes, characterized by intermediate levels of Sr and high P2O5. However, the tests with other compositions of microgabbros, including the type of high Sr-P2O5 (Urubici), also yielded satifactory results.

O enxame de diques ácidos da região de Manaíra-Princesa Isabel aflora no na porção mais centro-ocidental do estado da Paraíba, geograficamente limitada pelas cidades de Manaíra, Princesa Isabel e Tavares. Geologicamente, intrude um substrato composto por rochas granitóides neoproterozóicas representadas pelos batólito de Triunfo e os plútons de Princesa Isabel e Tavares. Os diques estão distribuídos em um trend NNE-SSW, a sul dos milonitos verticais da Zona de Cisalhamento de Juru-Belém, compreendendo nefelina sienitos a sienitos supersaturados em sílica, com afinidade peralcalina a sub-metaluminosa, potássica a ultrapotássica. Um conjunto menor de diques é ainda representado por álcali-granitos, com afinidade peraluminosa. A assinatuura geoquímica-isotópica dos diques mostra forte enriquecimento em elementos incompatíveis (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), depleção pronunciada em Nb, e razões 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd (= ?Nd negativos) muito radiogênicas. A combinação desses aspectos sugere uma fonte comum, provavelmente um manto litosférico enriquecido. Um componente de subducção, sugerido pelas anomalias negativas em Nb, seria o provável responsável pela modificação geoquímica desse manto. Ao contrário, razões 206,207,208Pb/204Pb mais baixas, em relação à média dos valores crustais, sugerem a participação conjunta de um componente não-radiogênico, ainda não identificado. Idades TDM entre 1,8-2,2 Ga indicam que o evento metassomático deve ter sido antigo, provavelmente relacionado à geração de crosta (em ambiente de arco) paleoproterozóica na região. Dados U/Pb SHRIMP em zircão e 40Ar/39Ar em anfibólio indicam idade c. 600 Ma para o magmatismo alcalino fissural na região de Manaíra-Princesa Isabel. Esse resultado é importante para definir um cenário geodinâmico de exumação crustal, no setor central da Zona Transversal, entre dois picos de atividade magmática a c. 630 Ma e 580 Ma. / The Manaíra-Princesa Isabel dike swarm forms one of the most expressive Neoproterozoic alkaline magmatism of the Borborema Province (NE Brazil). It consists of about a hundred NE-trending bodies intrusive in Neoproterozoic porphyritic granites (Princesa Isabel and Tavares plutons) and orthogneisses and low grade metasediments of the Eoneoproterozoic Riacho Gravatá Complex. The swarm was divided in four groups according its geographic location, i.e., the Tavares dikes to the north, the Princesa Isabel and Manaíra dikes, and the Serra Talhada dikes to the south. Silica oversatured nepheline syenites and syenites are typicall for Tavares, Princesa Isabel and Manaíra dikes, with potassic to ultrapotassic, peralkaline to sub-metaluminous affinity. A minor but distinct Serra Talhada dikes, show characteristically peraluminous affinity. Geochemical and isotopic signatures indicate strong enrichment in incompatible elements (Rb, Ba, K, Th, U, Sr), negative Nb anomaly, and quite radiogenic 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd (= negative eNd values) initial ratios. These features suggest a common source for the swarm, which was probably an enriched litosferic mantle reservoir. Nb depletion found in all dikes indicates an important subduction component geochemical signature. Conversely, the 206,207,208Pb/204Pb ratios are lower than crustal values, indicating participation of an unradiogenic component. Paleoproterozoic Sm-Nd model ages, between 1.8-2.2 Ga, are interpreted as age of an older metasomatic event modifying the dike mantle source. SHRIMP U/Pb (zircon) and 40Ar/39Ar (amphibole) data yielded crystallization age of c. 600 Ma for the Manaíra-Princesa Isabel dike swarm. This allows to define an important crustal exumation period in the Zona Transversal domain between two significant magmatic activity peaks, at c. 630 Ma and 580 Ma.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O tema abordado nesta dissertação de mestrado é a petrogênese dos diabásios do Eocretáceo que integram o Enxame de Diques da Serra do Mar na região de Angra dos Reis (RJ). Estes diques intrudem rochas do Terreno Ocidental e do Arco Magmático Rio Negro, inserindo-se no contexto geodinâmico de fragmentação do Gondwana no Cretáceo Inferior. Essas intrusões são subverticais e orientam-se preferencialmente a N039E. Intrusões retilíneas são as mais observadas em campo. Os diabásios são compostos, essencialmente, por plagioclásio e clinopiroxênios (augita e pigeonita). Quartzo, minerais opacos, apatita e olivina ocorrem como minerais acessórios. A composição mineral secundária é marcada pela presença de biotita, uralita e saussurita. Os diabásios estudados compreendem uma série transicional com afinidade toleítica. Os estudos petrológicos revelam a existência de cinco suítes de alto-TiO2, tendo sido as mesmas discriminadas com base nas razões La/Yb de amostras com o mesmo teor de MgO. Destas, apenas a suíte 2 têm quantidade mínima de amostras para avaliação de processos evolutivos. O resultado da modelagem petrogenética aponta que o processo evolutivo mais provável para a geração dos diabásios da suíte 2 é cristalização fracionada sem mudança na assembleia fracionante. As amostras representativas dos líquidos parentais das cinco suítes apresentam razões La/Nb e La/Yb maiores que a unidade, típicas de derivação de fonte enriquecida, que, em várias províncias basálticas continentais, tem sido associada à fusão exclusiva do manto litosférico subcontinental ou a sua participação em processos de mistura de fontes. A discriminação de fontes mantélicas foi feita exclusivamente com base nos teores de elementos traços de amostras representativas de líquidos parentais das cinco suítes discriminadas na área de estudo. Os modelos indicam que todas as cinco suítes estudadas estão relacionadas a fontes harzburgíticas com granada residual. A suíte 5 da área de estudo não pode ser associada à mesma fonte mantélica geradora das suítes 1, 2, 3 e 4 que, por sua vez, se originaram por diferentes quantidades de fusão parcial (respectivamente, 44%, 35%, 31% e 25%) de uma mesma fonte. Cabe ressaltar que a ocorrência de duas suítes, com razões La/Yb muito distintas, porém geograficamente muito próximas, sugere que processos de heterogeneidade mantélica, tipicamente laterais, devem também ocorrer verticalmente. / The petrogenesis of Early Cretaceous dolerites within the Serra do Mar Dyke Swarm in the region of Angra dos Reis (RJ) is presented in this dissertation. The dykes are associated with the Gondwana breakup and intrude rocks of the so-called Occidental Terrane and the Rio Negro Magmatic Arc within the Late Proterozoic-Ordovician Ribeira Orogen. Tipically, the intrusions are subvertical bearing a N039E preferential trend with sharp, linear contacts with their country rocks. The dolerites are essentially composed of plagioclase and clinopyroxene (augite and pigeonita). Quartz, opaque minerals, apatite and olivine occur as accessory minerals. The secondary phases are biotite, eterog and eterogene. The dolerites constitute a transitional series with tholeiitic affinity. Whole-rock geochemical data reveal the existence of five high-TiO2 suites which were discriminated on the basis of La/Yb ratios for samples with similar MgO contents. Petrogenesis analysis were done for suite 2 only due to scarcity of samples in the other four suites. As such, petrogenetic interpretation and modeling points to fractional crystallization as the likely evolutionary process associated with suite 2 dolerites. Samples representing parental liquids of five the high-TiO2 suites show values of La/Nb and La/Yb ratios greater than unity which points to at least a contribution of the subcontinental lithospheric mantle (SCLM) for their genesis. Nevertheless, source mixing processes may have operated since the marked composition of the SCLM (as the Nb depletion, for instance) tends to obliterate most of the geochemical characteristics of other mantle sources. Petrogenetic eteroge indicates that the all five studied suites are related to harzbugitic sources with residual garnet pointing to a thick SCLM by the time of the Gondwana breakup. Suite 5 cannot be associated with the same mantle source that generated suites 1, 2, 3, and 4 which in turn can be related to different amounts of partial melting from a common mantle source (respectively, 44%, 35%, 31% and 25%). As all five suites are close related in space, processes involving vertical chemical eterogeneities within the SCLM as opposed to lateral ones should be considered when putting constraints on geodynamic models for the Gondwana breakup.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O tema abordado nesta dissertação de mestrado é a petrogênese dos diabásios do Eocretáceo que integram o Enxame de Diques da Serra do Mar na região de Angra dos Reis (RJ). Estes diques intrudem rochas do Terreno Ocidental e do Arco Magmático Rio Negro, inserindo-se no contexto geodinâmico de fragmentação do Gondwana no Cretáceo Inferior. Essas intrusões são subverticais e orientam-se preferencialmente a N039E. Intrusões retilíneas são as mais observadas em campo. Os diabásios são compostos, essencialmente, por plagioclásio e clinopiroxênios (augita e pigeonita). Quartzo, minerais opacos, apatita e olivina ocorrem como minerais acessórios. A composição mineral secundária é marcada pela presença de biotita, uralita e saussurita. Os diabásios estudados compreendem uma série transicional com afinidade toleítica. Os estudos petrológicos revelam a existência de cinco suítes de alto-TiO2, tendo sido as mesmas discriminadas com base nas razões La/Yb de amostras com o mesmo teor de MgO. Destas, apenas a suíte 2 têm quantidade mínima de amostras para avaliação de processos evolutivos. O resultado da modelagem petrogenética aponta que o processo evolutivo mais provável para a geração dos diabásios da suíte 2 é cristalização fracionada sem mudança na assembleia fracionante. As amostras representativas dos líquidos parentais das cinco suítes apresentam razões La/Nb e La/Yb maiores que a unidade, típicas de derivação de fonte enriquecida, que, em várias províncias basálticas continentais, tem sido associada à fusão exclusiva do manto litosférico subcontinental ou a sua participação em processos de mistura de fontes. A discriminação de fontes mantélicas foi feita exclusivamente com base nos teores de elementos traços de amostras representativas de líquidos parentais das cinco suítes discriminadas na área de estudo. Os modelos indicam que todas as cinco suítes estudadas estão relacionadas a fontes harzburgíticas com granada residual. A suíte 5 da área de estudo não pode ser associada à mesma fonte mantélica geradora das suítes 1, 2, 3 e 4 que, por sua vez, se originaram por diferentes quantidades de fusão parcial (respectivamente, 44%, 35%, 31% e 25%) de uma mesma fonte. Cabe ressaltar que a ocorrência de duas suítes, com razões La/Yb muito distintas, porém geograficamente muito próximas, sugere que processos de heterogeneidade mantélica, tipicamente laterais, devem também ocorrer verticalmente. / The petrogenesis of Early Cretaceous dolerites within the Serra do Mar Dyke Swarm in the region of Angra dos Reis (RJ) is presented in this dissertation. The dykes are associated with the Gondwana breakup and intrude rocks of the so-called Occidental Terrane and the Rio Negro Magmatic Arc within the Late Proterozoic-Ordovician Ribeira Orogen. Tipically, the intrusions are subvertical bearing a N039E preferential trend with sharp, linear contacts with their country rocks. The dolerites are essentially composed of plagioclase and clinopyroxene (augite and pigeonita). Quartz, opaque minerals, apatite and olivine occur as accessory minerals. The secondary phases are biotite, eterog and eterogene. The dolerites constitute a transitional series with tholeiitic affinity. Whole-rock geochemical data reveal the existence of five high-TiO2 suites which were discriminated on the basis of La/Yb ratios for samples with similar MgO contents. Petrogenesis analysis were done for suite 2 only due to scarcity of samples in the other four suites. As such, petrogenetic interpretation and modeling points to fractional crystallization as the likely evolutionary process associated with suite 2 dolerites. Samples representing parental liquids of five the high-TiO2 suites show values of La/Nb and La/Yb ratios greater than unity which points to at least a contribution of the subcontinental lithospheric mantle (SCLM) for their genesis. Nevertheless, source mixing processes may have operated since the marked composition of the SCLM (as the Nb depletion, for instance) tends to obliterate most of the geochemical characteristics of other mantle sources. Petrogenetic eteroge indicates that the all five studied suites are related to harzbugitic sources with residual garnet pointing to a thick SCLM by the time of the Gondwana breakup. Suite 5 cannot be associated with the same mantle source that generated suites 1, 2, 3, and 4 which in turn can be related to different amounts of partial melting from a common mantle source (respectively, 44%, 35%, 31% and 25%). As all five suites are close related in space, processes involving vertical chemical eterogeneities within the SCLM as opposed to lateral ones should be considered when putting constraints on geodynamic models for the Gondwana breakup.

Este trabalho apresenta um método de inversão de perfis de dados magnetométricos em enxames de diques, utilizando os módulos de um programa desenvolvido no contexto do Mestrado. Os enxames de diques produzem padrões complexos de anomalia, dependendo da densidade de diques ao longo do perfil avaliado, das propriedades magnéticas de cada unidade e da existência de fontes mais rasas e profundas. Poucas técnicas se mostram eficazes em inverter dados em tal cenário, seja para recuperar parâmetros confiáveis para cada dique ou valores médios em casos mais complexos. O método inclui uma abordagem de inversão por etapas para modelos compostos por múltiplos prismas finos, identificados interativamente de acordo com a qualidade do ajuste aos dados. Na abordagem proposta, a intensidade do campo vetorial anômalo é inicialmente invertida para fornecer parâmetros geométricos (posição ao longo do perfil e profundidade do topo) e o produto da intensidade de magnetização pela espessura para as unidades do modelo. O modelo obtido é usado para inverter os dados de anomalia de campo total para se obter a inclinação de magnetização para cada prisma do modelo. Para perfis com poucos prismas (diques), essa abordagem revela-se eficaz na recuperação dos parâmetros verdadeiros para cada unidades do modelo. Para perfis com maior densidade de prismas, apenas valores médios de diferentes populações de diques podem ser recuperados. Isso é obtido aplicando uma abordagem por análise de grupo usando o algoritmo k-means, para soluções alternativas obtidas na inversão de dados. O método é testado com dados sintéticos gerados por configurações simples e complexas de prismas e interferências. Uma vez testado com simulações numéricas, o método é aplicado a um perfil do Enxame de Diques do Arco de Ponta Grossa. A análise de cluster de soluções alternativas identificou pelo menos três gerações para os diques neste perfil, de acordo com os parâmetros médios dos grupos. Os valores obtidos com a análise de grupos também foram utilizados para calcular a expansão crustal ao longo do perfil, chegando a valores entre 12 e 23%. Além disso, resultados de inversão foram analisados com poços da base de dados do Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS) para avaliar a produtividade de poços com respeito à sua proximidade a unidades específicas de diques. Este estudo mostra que poços mais produtivos estão situados próximos de uma classe de diques mais rasos, conforme identificado pela análise k-means. Para poços perfurados em zona de influência dessa classe de diques em rochas cristalinas de alto grau metamórfico (tufos, meta-tufos), a produtividade é cerca de 14,5 vezes maior do que aqueles perfurados nas encaixantes. Para poços em zona de influência dessa classe de diques em rochas cristalinas de baixo grau metamórfico, a produtividade é cerca de 4,3 maior do que nas encaixantes. Um modelo conceitual para exploração de águas subterrâneas é apresentado levando-se em consideração a distribuição de diques mais rasos na região estudada. / This work presents a method of inversion of magnetometric data profiles in dyke swarms, using the modules of a program developed in the context of the Master. Dyke swarms produce complex patterns of anomalies, depending on the density of dikes along the evaluated profile, the magnetic properties of each unit and the existence of shallower and deeper sources. Few techniques prove effective in inverting data in such a scenario, either to retrieve reliable parameters for each dyke or average values in more complex cases. The method includes a stepwise inversion approach for multi-prism models that are interactively identified according to the quality of fit to the data. In the proposed approach, the intensity of the anomalous vector field is initially inverted to provide geometric parameters (position along the profile and depth of the top) and the product of the magnetization intensity by the thickness for the model units. The obtained model is used to invert the total field anomaly data to obtain the magnetization inclination for each prism of the model. For profiles with few prisms (dykes), this approach proves to be effective in recovering the true parameters for each model unit. For profiles with a higher density of prisms, only mean values of different dyke populations can be recovered. This is achieved by applying a group analysis approach using the k-means algorithm, for alternative solutions obtained in the inversion of data. The method is tested with synthetic data generated by simple and complex configurations of prisms and interferences. Once tested with numerical simulations, the method is applied to a profile of the Dike Swarm of the Ponta Grossa Arch. The cluster analysis of alternative solutions identified at least three generations for the dikes in this profile, according to the average parameters of the groups. The mean values obtained with the cluster analysis were also used to calculate the crustal expansion along the profile, reaching values between 12 and 23%. In addition, inversion results were analyzed with wells from the Groundwater Information System (SIAGAS) database to evaluate the productivity of wells with respect to their proximity to specific dyke units. This study shows that more productive wells are located near a class of shallower dikes, as identified by the k-means analysis. For wells drilled in a zone of influence of this class of dykes in crystalline rocks of high metamorphic degree (tufts, meta-tufts), the productivity is about 14.5 times greater than those drilled in the hosting rocks. For wells in the zone of influence of this class of dykes in crystalline rocks of low metamorphic degree, the productivity is about 4.3 higher than the ones in the hosting rocks. A conceptual model for groundwater exploration is presented considering the distribution of shallow dikes in the studied region.

Este trabalho apresenta a caracterização geoquímica e isotópica (Sr-Nd-Pb) das rochas subalcalinas diferenciadas dos diques do Enxame da Serra do Mar (ESM), localizado na costa dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, sendo constituído principalmente por diques básicos com altos teores de TiO2 (>3%). Os diques intermediários e ácidos, encontrados apenas na Ilha de São Sebastião e costa adjacente, foram submetidos à análise de elementos traços por ativação com nêutrons (AAN), que possibilitou a determinação de elementos terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu) e outros traços incompatíveis (U, Th, Hf, Ta, Ba e Rb), além de Co e Sc. As amostras foram também analisadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), que permitiu efetuar uma comparação entre os resultados obtidos pelos dois métodos. Foram ainda determinadas as razões isotópicas de Sr, Nd e Pb em cinco amostras representativas. Os dados obtidos por AAN indicam precisão de até 14% (maioria abaixo de 10%) e exatidão de até 4%. A comparação estatística dos dados de AAN com ICP-MS mostrou que as técnicas fornecem resultados estatisticamente concordantes para a grande maioria dos elementos analisados. Os diques diferenciados são quimicamente representados por lati-andesitos (LTA), dacitos (DAC) e riodacitos (RC). Dentre os LTA observa-se um conjunto de 4 amostras (Grupo 1) com características geoquímicas semelhantes às rochas basálticas Pitanga da Província Magmática do Paraná (PMP), embora apresentem razões isotópicas iniciais de Sr e Pb mais radiogênicas. Os demais LTA (Grupo 2) apresentam enriquecimento significativo de elementos fortemente incompatíveis. Entre as rochas mais diferenciadas dos LTA (Grupo 2) e aquelas dos DAC e RC há lacunas composicionais, sugerindo que a evolução não ocorreu por cristalização fracionada. À semelhança da gênese das rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó-Ourinhos da PMP, é possível que os diques DAC e RC tenham sido originados por refusão de material de composição basáltica aprisionado na descontinuidade crosta-manto. As razões isotópicas dos diques do ESM sugerem que a gênese desse material basáltico envolveu fusão de manto litosférico subcontinental metassomatizado, conforme proposto para os diques mesozoicos do Espinhaço Meridional (Craton do São Francisco), que possuem composições isotópicas similares. Os magmas diferenciados gerados nesse processo podem ter sofrido contaminação crustal, conforme indicado também pelas composições isotópicas de Sr, Nd e Pb, requerendo, no entanto, um contaminante com características muito específicas. / The geochemical and isotopic (Sr-Nd-Pb) characterization of the subalkaline differentiated dykes from the Serra do Mar Swarm (ESM) is presented. These rocks are located at the coast of São Paulo and Rio de Janeiro states and are mainly composed by basic dikes with high contents of TiO2 (> 3%). Intermediate and acid dykes, which are found only in the São Sebastião Island and adjacent coast area were investigated by using neutron activation analysis (AAN), allowing determination of the concentrations of rare earth elements (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu) and other compatible (Co and Sc) and incompatible trace elements (U, Th, Hf, Ta, Ba and Rb). The samples were also analyzed by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS), permitting the comparison between the results obtained by the two methods. The isotope compositions of Sr, Nd and Pb were also determined in five representative samples. The data obtained by AAN indicate precision of up to 14% (most below 10%) and accuracy of up to 4%. The statistical comparison of AAN and ICP-MS data showed that the techniques provide statistically identical results for the vast majority of the analyzed elements. The differentiated dykes are chemically represented by lati-andesites (LTA), dacites (DAC) and riodacites (RC). Four LTA samples (Group 1) have geochemical similarities with Pitanga basaltic flows from Paraná Magmatic Province (PMP), although presenting Sr and Pb initial ratios slightly more radiogenic. The remaining LTA (Group 2) rocks are enriched in highly incompatible trace elements. The compositional gap between the most evolved LTA (Group 2) and the DAC and RC suggests that the evolution of this rocks is not compatible with fractional crystallization processes. Likewise the genesis of Chapecó-Ourinhos acid volcanic rocks from PMP, it is possible that the DAC and RC have been generated by melting of basalt material, which was trapped in crust-mantle discontinuity. The isotope ratios of the ESM dykes suggest that this basaltic material was generated by melting of a metasomatized subcontinental lithospheric mantle source, due to ancient subduction processes, as proposed for the Mesozoic dykes from the Espinhaço Meridional (São Francisco Craton), whose isotope ratios are very similar. The differentiated magmas generated in this process would be affected by crustal contamination during their ascension, as also indicated by the Sr, Nd and Pb isotope compositions, requiring however, very specific characteristics for the contaminant.

Este trabalho apresenta a caracterização geoquímica e isotópica (Sr-Nd-Pb) das rochas subalcalinas diferenciadas dos diques do Enxame da Serra do Mar (ESM), localizado na costa dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, sendo constituído principalmente por diques básicos com altos teores de TiO2 (>3%). Os diques intermediários e ácidos, encontrados apenas na Ilha de São Sebastião e costa adjacente, foram submetidos à análise de elementos traços por ativação com nêutrons (AAN), que possibilitou a determinação de elementos terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu) e outros traços incompatíveis (U, Th, Hf, Ta, Ba e Rb), além de Co e Sc. As amostras foram também analisadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), que permitiu efetuar uma comparação entre os resultados obtidos pelos dois métodos. Foram ainda determinadas as razões isotópicas de Sr, Nd e Pb em cinco amostras representativas. Os dados obtidos por AAN indicam precisão de até 14% (maioria abaixo de 10%) e exatidão de até 4%. A comparação estatística dos dados de AAN com ICP-MS mostrou que as técnicas fornecem resultados estatisticamente concordantes para a grande maioria dos elementos analisados. Os diques diferenciados são quimicamente representados por lati-andesitos (LTA), dacitos (DAC) e riodacitos (RC). Dentre os LTA observa-se um conjunto de 4 amostras (Grupo 1) com características geoquímicas semelhantes às rochas basálticas Pitanga da Província Magmática do Paraná (PMP), embora apresentem razões isotópicas iniciais de Sr e Pb mais radiogênicas. Os demais LTA (Grupo 2) apresentam enriquecimento significativo de elementos fortemente incompatíveis. Entre as rochas mais diferenciadas dos LTA (Grupo 2) e aquelas dos DAC e RC há lacunas composicionais, sugerindo que a evolução não ocorreu por cristalização fracionada. À semelhança da gênese das rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó-Ourinhos da PMP, é possível que os diques DAC e RC tenham sido originados por refusão de material de composição basáltica aprisionado na descontinuidade crosta-manto. As razões isotópicas dos diques do ESM sugerem que a gênese desse material basáltico envolveu fusão de manto litosférico subcontinental metassomatizado, conforme proposto para os diques mesozoicos do Espinhaço Meridional (Craton do São Francisco), que possuem composições isotópicas similares. Os magmas diferenciados gerados nesse processo podem ter sofrido contaminação crustal, conforme indicado também pelas composições isotópicas de Sr, Nd e Pb, requerendo, no entanto, um contaminante com características muito específicas. / The geochemical and isotopic (Sr-Nd-Pb) characterization of the subalkaline differentiated dykes from the Serra do Mar Swarm (ESM) is presented. These rocks are located at the coast of São Paulo and Rio de Janeiro states and are mainly composed by basic dikes with high contents of TiO2 (> 3%). Intermediate and acid dykes, which are found only in the São Sebastião Island and adjacent coast area were investigated by using neutron activation analysis (AAN), allowing determination of the concentrations of rare earth elements (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu) and other compatible (Co and Sc) and incompatible trace elements (U, Th, Hf, Ta, Ba and Rb). The samples were also analyzed by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS), permitting the comparison between the results obtained by the two methods. The isotope compositions of Sr, Nd and Pb were also determined in five representative samples. The data obtained by AAN indicate precision of up to 14% (most below 10%) and accuracy of up to 4%. The statistical comparison of AAN and ICP-MS data showed that the techniques provide statistically identical results for the vast majority of the analyzed elements. The differentiated dykes are chemically represented by lati-andesites (LTA), dacites (DAC) and riodacites (RC). Four LTA samples (Group 1) have geochemical similarities with Pitanga basaltic flows from Paraná Magmatic Province (PMP), although presenting Sr and Pb initial ratios slightly more radiogenic. The remaining LTA (Group 2) rocks are enriched in highly incompatible trace elements. The compositional gap between the most evolved LTA (Group 2) and the DAC and RC suggests that the evolution of this rocks is not compatible with fractional crystallization processes. Likewise the genesis of Chapecó-Ourinhos acid volcanic rocks from PMP, it is possible that the DAC and RC have been generated by melting of basalt material, which was trapped in crust-mantle discontinuity. The isotope ratios of the ESM dykes suggest that this basaltic material was generated by melting of a metasomatized subcontinental lithospheric mantle source, due to ancient subduction processes, as proposed for the Mesozoic dykes from the Espinhaço Meridional (São Francisco Craton), whose isotope ratios are very similar. The differentiated magmas generated in this process would be affected by crustal contamination during their ascension, as also indicated by the Sr, Nd and Pb isotope compositions, requiring however, very specific characteristics for the contaminant.