O kimberlito Alfeu-I é uma chaminé vulcânica intrusiva na Suíte Pinheiro Machado no domínio Batólito Pelotas, que ocorre na porção leste do Escudo Sul Rio Grandense (ESRG). O corpo apresenta uma forma semicircular com diâmetro ≈20m. As feições texturais e estruturais primárias e a mineralogia encontradas nas rochas deste corpo indicam que, pelo nível de exposição atual, podem ser relacionadas ao fácie diatrema. A rocha é composta por fenocristais e megacristais/macrocristais de composição variada (micas, espinélio, granada, ilmenita e piroxênios), em matriz intersticial com clastos acrescionários (lapilli peletal) e líticos, tanto de autólitos quanto xenólitos do manto e das encaixantes. Ao microscópio ótico possuem textura inequigranular seriada, composta por macrocristais de micas, espinélio, granada e ilmenita; fenocristais de flogopita e microfenocristais de clinopiroxênio e raramente olivina, circundados por matriz afanítica de coloração castanha. Os dados de campo e observações petrográficas permitem classificar o kimberlito Alfeu I como: kimberlito intrusivo e coerente (ICK) (Smith et al. 2008); fácies diatrema – kimberlito tufisítico (Clement; Skinner, 1985); ou kimberlito vulcanoclástico (Mitchell, 1986; 1995). Conforme Mitchell (1995), o corpo é um kimberlito do Grupo II, como mostra a abundância de macro e fenocristais de flogopita A petrografia e mineralogia do Alfeu-I são compatíveis aos kimberlitos do Grupo II. No entanto, a química mineral indica aspectos transicionais entre kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos. Ou seja, a petrogênese do Alfeu-I é similar a de outros “magmas mantélicos metassomatizados” potássicos sem forte afinidade com um clã ou grupo particular. Este estudo demonstra que o corpo Alfeu-I compartilha características petrológicas e geoquímicas que podem ser relacionadas aos três tipos de rochas (kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos). As conclusões baseadas nas revisões e investigações da química mineral apontaram para composições: (i) transicionais entre kimberlitos do Grupo I – Grupo II – e lamproito; (ii) relacionadas a um manto espinélio lherzolítico associado à piroxenitos e eclogitos; (iii) enriquecidas em profundidades mais rasas que as comuns para magmas “kimberlíticos”; (iv) com pequenas indicações de um manto profundo e remanescente do facie granada lherzolito. Estas conclusões indicam que o magmatismo da formação Serra Geral tem estreita relação com o magmatismo alcalino e recente da porção sul brasileira. / The Alfeu-I kimberlite is an intrusive volcanic chimney in Suite Pinheiro Machado of the Batholith Pelotas domain, which occurs in the eastern portion of the Rio Grande do Sul Shield (ESRG). The body has a semicircular shape with a diameter ≈20m. Textural and primary structural features and mineralogy observed in the rocks of this body indicate that at current exposure level can be related to diatreme facies. The Alfeu-I rock is composed of phenocrysts and megacrystals / macrocrystals of varied composition (mica, spinel, garnet, ilmenite and pyroxene) in interstitial matrix with accreted clasts (lapilli peletal) and lithic, as mantle autoliths and xenoliths and surrounded rocks. In the optical microscope have serial inequigranular texture, composed of mica, spinel, garnet and ilmenite macrocrystals; phlogopite phenocrysts and rarely clinopyroxene and olivine microphenocrystals, surrounded by brown color rocks with aphanitic matrix. The field data and petrographic observations allowed classifying the kimberlite Alfeu-I as: intrusive and coherent kimberlite (ICK) (Smith et al 2008); diatreme facies of kimberlite tuff (Clement; Skinner, 1985); or volcanoclastic kimberlite (Mitchell, 1986; 1995). As Mitchell (1995), the body is a kimberlite Group II type, as shown by plenty of macro and phenocrysts of phlogopite Despite the petrography and mineralogy of Alfeu-I are compatible to kimberlites Group II type, the mineral chemistry indicates transitional points between Group I and II kimberlite and lamproites. It means that the petrogenesis of Alfeu-I is similar to other potassic “magmas from metassomatized mantle” without any strong affinity with a particular clan or group. And demonstrates that the Alfeu I-body shares petrological and geochemical characteristics that can be related to these three types of rocks (kimberlites Group I and II and lamproites). The findings based on the review and investigation of mineral chemistry compositions pointed to: (i) transitional between kimberlites Group I -Group II - and lamproite; (ii) related to a mantle spinel lherzolitic associated with pyroxenites and eclogites; (iii) enriched in shallower depths common to "kimberlitic” magmas; (iv) with minor indications of a deep, remaining mantle lherzolite garnet facie. These findings indicate that the magmatism of the Serra Geral formation is closely related to the alkaline magmatism and recent Brazilian southern portion.

O presente trabalho representa um e estudo petrográfico detalhado, as primeiras análises de elementos maiores e traços de rocha total, dados isotópicos Sr-Nd e idade U-Pb em CaTi-perovskitas para o kimberlito Rosário-6 da Província Kimberlítica de Rosário do Sul (PKRS). Esta área está localizada na borda da Bacia do Paraná, sul do Brasil e representa o melhor afloramento de PKRS, sendo a única com amostras de rocha coesa. Mineralogia primária do kimberlito Rosário-6 compreende duas gerações de cristais de olivina: fenocristais (<2 mm) e macrocristais (>2 mm), alem de microcristais de CaTi-perovskita, apatita, ilmenita e flogopita em menor proporção, em uma matriz ígnea composta por flogopita, serpentina, Cpx, carbonato e óxidos de Fe-Ti. A rocha apresenta vários megacristais sub-arredondados de olivina (>1 cm) e lapilis centimentricos, alem de uma fase tardia de cristais poikiliticos de serpentina e carbonato. Com base na análise elementos maiores e traços classificamos estas amostras como de composição ultrabásica e ultrapotássica, relativa baixa alteração (CI até 1.5) e pequena heterogeneidade química entre elas, baixa dispersão em diagramas binários. A geoquímica é similar aos kimberlitos do Grupo I, tais como Mg# ~80, MgO ~21%, SiO2 ~32%, CaO ~12%, K2O ~2%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 e Th/Nb<0,14. Geoquímica de elementos traço incompatíveis como LILE, HFSE e ETRL e composição isotópica Sr-Nd sugerem origem de manto sublitosférico ou mais profunda. O modelamento geoquímico sugere baixo grau de fusão de uma fonte de manto depletado e metassomatisado com cerca de 0.5% de líquidos carbonatíticos. A idade U-Pb em CaTi-perovskitas resultou em 128±8 Ma (MSWD = 3.7) para o kimberlito Rosário-6, o que está de acordo com os últimos eventos magmáticos relacionados com o auge do vulcanismo continental da Província Paraná no sul do Brasil. Este trabalho fornece novas evidências sobre o enriquecimento em elementos incompatíveis da fonte e heterogeneidades no manto presente na formação desta Província Ígnea e sobre a intrusão da PKRS em um ambiente extensional. / We report here a detailed petrographic study, the first whole-rock major and trace element geochemical analyses, Sr-Nd isotope data and U-Pb CaTi-perovskite age for the Rosário-6 kimberlite from the Rosário do Sul Kimberlitic Province (RSKP). This area is located on the edge of the Paraná Basin, Southernmost Brazil and represents the best outcrop from RSKP, being the unique with cohesive rock samples. Primary kimberlite mineralogy of Rosário-6 comprises two generation of olivine crystals: phenocrysts (<2 mm) and macrocrysts (>2 mm) in a groundmass composed by serpentine, CaTi-perovskite, clinopyroxene, phlogopite, apatite, carbonate and Fe-Ti oxides. The rock presents several sub-rounded megacrysts of olivine (>1 cm) and lapillitic components, and has a late-stage of poikilitic serpentine and carbonate crystals. Based on major and trace elements analysis we classified these samples as ultrabasic and ultrapotassic composition, with relative low alteration (CI up to 1.5) and small chemical heterogeneity without dispersion in all binary diagrams. The whole-rock geochemistry correlates well with most Group I kimberlites, such as Mg# ~80, MgO ~21 wt%, SiO2 ~32 wt%, CaO ~12 wt%, K2O ~2 wt%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 and Th/Nb<0.14. Incompatible trace elements variations, such as LILE, HFSE and LREE, and Sr-Nd isotope composition suggest sublithospheric mantle or deeper origin. Geochemical modeling corroborates to the hypothesis of very low partial melting degree of a depleted mantle previously enriched with nearly 0.5% of carbonatitic liquids. U-Pb CaTi-perovskite age yielded a highly precision emplacement age of 128±8 Ma (MSWD=3.7) for Rosário-6 kimberlite, which is in agreement with the latter magmatic events related to Paraná continental flood basalt volcanism in the Southernmost Brazil. This work provides new evidences for the incompatible element enrichment and heterogeneities in the mantle source of this important Large Igneous Province formation and the emplacement of RSKP in an extensional environment.

O kimberlito Alfeu-I é uma chaminé vulcânica intrusiva na Suíte Pinheiro Machado no domínio Batólito Pelotas, que ocorre na porção leste do Escudo Sul Rio Grandense (ESRG). O corpo apresenta uma forma semicircular com diâmetro ≈20m. As feições texturais e estruturais primárias e a mineralogia encontradas nas rochas deste corpo indicam que, pelo nível de exposição atual, podem ser relacionadas ao fácie diatrema. A rocha é composta por fenocristais e megacristais/macrocristais de composição variada (micas, espinélio, granada, ilmenita e piroxênios), em matriz intersticial com clastos acrescionários (lapilli peletal) e líticos, tanto de autólitos quanto xenólitos do manto e das encaixantes. Ao microscópio ótico possuem textura inequigranular seriada, composta por macrocristais de micas, espinélio, granada e ilmenita; fenocristais de flogopita e microfenocristais de clinopiroxênio e raramente olivina, circundados por matriz afanítica de coloração castanha. Os dados de campo e observações petrográficas permitem classificar o kimberlito Alfeu I como: kimberlito intrusivo e coerente (ICK) (Smith et al. 2008); fácies diatrema – kimberlito tufisítico (Clement; Skinner, 1985); ou kimberlito vulcanoclástico (Mitchell, 1986; 1995). Conforme Mitchell (1995), o corpo é um kimberlito do Grupo II, como mostra a abundância de macro e fenocristais de flogopita A petrografia e mineralogia do Alfeu-I são compatíveis aos kimberlitos do Grupo II. No entanto, a química mineral indica aspectos transicionais entre kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos. Ou seja, a petrogênese do Alfeu-I é similar a de outros “magmas mantélicos metassomatizados” potássicos sem forte afinidade com um clã ou grupo particular. Este estudo demonstra que o corpo Alfeu-I compartilha características petrológicas e geoquímicas que podem ser relacionadas aos três tipos de rochas (kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos). As conclusões baseadas nas revisões e investigações da química mineral apontaram para composições: (i) transicionais entre kimberlitos do Grupo I – Grupo II – e lamproito; (ii) relacionadas a um manto espinélio lherzolítico associado à piroxenitos e eclogitos; (iii) enriquecidas em profundidades mais rasas que as comuns para magmas “kimberlíticos”; (iv) com pequenas indicações de um manto profundo e remanescente do facie granada lherzolito. Estas conclusões indicam que o magmatismo da formação Serra Geral tem estreita relação com o magmatismo alcalino e recente da porção sul brasileira. / The Alfeu-I kimberlite is an intrusive volcanic chimney in Suite Pinheiro Machado of the Batholith Pelotas domain, which occurs in the eastern portion of the Rio Grande do Sul Shield (ESRG). The body has a semicircular shape with a diameter ≈20m. Textural and primary structural features and mineralogy observed in the rocks of this body indicate that at current exposure level can be related to diatreme facies. The Alfeu-I rock is composed of phenocrysts and megacrystals / macrocrystals of varied composition (mica, spinel, garnet, ilmenite and pyroxene) in interstitial matrix with accreted clasts (lapilli peletal) and lithic, as mantle autoliths and xenoliths and surrounded rocks. In the optical microscope have serial inequigranular texture, composed of mica, spinel, garnet and ilmenite macrocrystals; phlogopite phenocrysts and rarely clinopyroxene and olivine microphenocrystals, surrounded by brown color rocks with aphanitic matrix. The field data and petrographic observations allowed classifying the kimberlite Alfeu-I as: intrusive and coherent kimberlite (ICK) (Smith et al 2008); diatreme facies of kimberlite tuff (Clement; Skinner, 1985); or volcanoclastic kimberlite (Mitchell, 1986; 1995). As Mitchell (1995), the body is a kimberlite Group II type, as shown by plenty of macro and phenocrysts of phlogopite Despite the petrography and mineralogy of Alfeu-I are compatible to kimberlites Group II type, the mineral chemistry indicates transitional points between Group I and II kimberlite and lamproites. It means that the petrogenesis of Alfeu-I is similar to other potassic “magmas from metassomatized mantle” without any strong affinity with a particular clan or group. And demonstrates that the Alfeu I-body shares petrological and geochemical characteristics that can be related to these three types of rocks (kimberlites Group I and II and lamproites). The findings based on the review and investigation of mineral chemistry compositions pointed to: (i) transitional between kimberlites Group I -Group II - and lamproite; (ii) related to a mantle spinel lherzolitic associated with pyroxenites and eclogites; (iii) enriched in shallower depths common to "kimberlitic” magmas; (iv) with minor indications of a deep, remaining mantle lherzolite garnet facie. These findings indicate that the magmatism of the Serra Geral formation is closely related to the alkaline magmatism and recent Brazilian southern portion.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T18:52:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseGeofísicaDistrito.pdf: 9181919 bytes, checksum: 3beb740f999273018f913b9b828d4be1 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T19:05:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseGeofísicaDistrito.pdf: 9181919 bytes, checksum: 3beb740f999273018f913b9b828d4be1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-20T19:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseGeofísicaDistrito.pdf: 9181919 bytes, checksum: 3beb740f999273018f913b9b828d4be1 (MD5) Previous issue date: 2015 / A presente dissertação refere-se à análise geofísica realizado no Distrito Diamantífero do Abaeté, Província Diamantífera Oeste do São Francisco (Província Ígnea do Alto Paranaíba), estado de Minas Gerais. O distrito é um importante centro produtor de diamantes, especialmente de gemas gigantes e/ou coloridas. Diamantes apresentando baixas feições de clivagem, gemas com mais de 100ct e abundante de minerais indicadores são comuns, e sugerem proximidade entre as fontes primárias e os depósitos atuais. Os inúmeros corpos ígneos portadores de diamantes com teores subeconômicos em todo Alto Paranaíba e a descoberta de kimberlitos com fácies de cratera em áreas muito próximas ao distrito aumentam o interesse de compreender a origem dos diamantes da região. Mapas geofísicos temáticos de alta precisão e contraste foram confeccionados utilizando dados aeromagnetométricos, gravimétricos de satélites e terrestres. Os mapas, integrados ao conhecimento geológico, foram utilizados para: delimitar as zonas de fraturas continentais que permitiram a ascensão magmática alcalina; corroborar com o conhecimento geofísico dos grupos estratigráficos e das feições tectono-estruturais da área; identificar o comportamento gravimétrico e magnetométrico dos lineamentos que regem as principais drenagens diamantíferas do distrito; e, apontar anomalias geofísicas de possíveis rochas do clã kimberlítico. Três anomalias magnéticas escolhidas, denominadas de Areado, Major e Quintinos, foram detalhadas com levantamentos magnetométricos terrestres. Posteriormente, perfis bidirecionais foram confeccionados para inferir a profundidade das fontes magnéticas através de deconvoluções de Euler. Os perfis bidirecionais de profundidade versus coordenadas foram interpolados formando mapas tridimensionais. Puderam-se observar em profundidade, falhas e fraturas, o Grupo Mata da Corda e embasamento cristalino. O embasamento cristalino da Sub-bacia Abaeté é abulado e no depocentro da área em estudo o pacote sedimentar alcança aproximadamente 3000m de espessura. As pequenas anomalias, Areado, Major e Quintinos, apontados como possíveis rochas do clã kimberlítico, são semelhantes. Todas elas estão muito próximas à superfície, têm no máximo 200m de profundidade total e são amorfas. _________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This dissertation presents a geophysical analysis of the Abaeté Diamondiferous District in the West of the São Francisco Diamondiferous Province (Alto Paranaíba Igneous Province), in Minas Gerais State. The district is an important producing center of diamonds, especially of gigantic and fancy colored stones. Diamonds with little cleavages, gems of greater than 100ct and the presence of diamond indicator are usual, suggesting proximity between their primary sources and their present deposit. The discovery of numerous kimberlites and kimberlite clan rocks within the Alto Paranaíba, many preserving crater facies at the surface, a few with diamonds or micro diamonds, enhances interest in understanding the origin of these diamond deposits. Geophysical maps of high resolution were prepared using aeromagnetic data and gravity data from both satellites and ground surveys. These geophysical maps were then integrated with the geological data base. The product of this integration has been used to: define the continental fracture zones which allowed the ascent of alkaline magma; to correlate the geophysics with the known stratigraphy and tectonic features; to identify gravimetric and magnetic features of the lineaments which govern the drainages of the district; and to identify geophysical anomalies which may be caused by rocks of the kimberlite clan. Three aeromagnetic anomalies were selected for the detailing with ground survey, named Areado, Major, and Quintinos. Following the bidirectional profiles were made so as to obtain the depth of magnetic bodies through Euler deconvolutions. These bidirectional profiles were then used to make three-dimensional maps of the region surveyed. From these maps it was possible to observe faults, and fractures as well as distinguishing the Cretaceous Mata da Corda group rocks, and the crystalline basement. The crystalline basement in the Abaeté sub-basin is concave downward. In its depocenter, the maximum thickness of the sedimentary rocks is approximately 3,000 m. The small Areado, Major, and Quintinos anomalies suspected as possible kimberlite clan intrusions are all similar, they are near surface, shallow with no more than 200m depth, and they are shapeless.

O kimberlito Alfeu-I é uma chaminé vulcânica intrusiva na Suíte Pinheiro Machado no domínio Batólito Pelotas, que ocorre na porção leste do Escudo Sul Rio Grandense (ESRG). O corpo apresenta uma forma semicircular com diâmetro ≈20m. As feições texturais e estruturais primárias e a mineralogia encontradas nas rochas deste corpo indicam que, pelo nível de exposição atual, podem ser relacionadas ao fácie diatrema. A rocha é composta por fenocristais e megacristais/macrocristais de composição variada (micas, espinélio, granada, ilmenita e piroxênios), em matriz intersticial com clastos acrescionários (lapilli peletal) e líticos, tanto de autólitos quanto xenólitos do manto e das encaixantes. Ao microscópio ótico possuem textura inequigranular seriada, composta por macrocristais de micas, espinélio, granada e ilmenita; fenocristais de flogopita e microfenocristais de clinopiroxênio e raramente olivina, circundados por matriz afanítica de coloração castanha. Os dados de campo e observações petrográficas permitem classificar o kimberlito Alfeu I como: kimberlito intrusivo e coerente (ICK) (Smith et al. 2008); fácies diatrema – kimberlito tufisítico (Clement; Skinner, 1985); ou kimberlito vulcanoclástico (Mitchell, 1986; 1995). Conforme Mitchell (1995), o corpo é um kimberlito do Grupo II, como mostra a abundância de macro e fenocristais de flogopita A petrografia e mineralogia do Alfeu-I são compatíveis aos kimberlitos do Grupo II. No entanto, a química mineral indica aspectos transicionais entre kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos. Ou seja, a petrogênese do Alfeu-I é similar a de outros “magmas mantélicos metassomatizados” potássicos sem forte afinidade com um clã ou grupo particular. Este estudo demonstra que o corpo Alfeu-I compartilha características petrológicas e geoquímicas que podem ser relacionadas aos três tipos de rochas (kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos). As conclusões baseadas nas revisões e investigações da química mineral apontaram para composições: (i) transicionais entre kimberlitos do Grupo I – Grupo II – e lamproito; (ii) relacionadas a um manto espinélio lherzolítico associado à piroxenitos e eclogitos; (iii) enriquecidas em profundidades mais rasas que as comuns para magmas “kimberlíticos”; (iv) com pequenas indicações de um manto profundo e remanescente do facie granada lherzolito. Estas conclusões indicam que o magmatismo da formação Serra Geral tem estreita relação com o magmatismo alcalino e recente da porção sul brasileira. / The Alfeu-I kimberlite is an intrusive volcanic chimney in Suite Pinheiro Machado of the Batholith Pelotas domain, which occurs in the eastern portion of the Rio Grande do Sul Shield (ESRG). The body has a semicircular shape with a diameter ≈20m. Textural and primary structural features and mineralogy observed in the rocks of this body indicate that at current exposure level can be related to diatreme facies. The Alfeu-I rock is composed of phenocrysts and megacrystals / macrocrystals of varied composition (mica, spinel, garnet, ilmenite and pyroxene) in interstitial matrix with accreted clasts (lapilli peletal) and lithic, as mantle autoliths and xenoliths and surrounded rocks. In the optical microscope have serial inequigranular texture, composed of mica, spinel, garnet and ilmenite macrocrystals; phlogopite phenocrysts and rarely clinopyroxene and olivine microphenocrystals, surrounded by brown color rocks with aphanitic matrix. The field data and petrographic observations allowed classifying the kimberlite Alfeu-I as: intrusive and coherent kimberlite (ICK) (Smith et al 2008); diatreme facies of kimberlite tuff (Clement; Skinner, 1985); or volcanoclastic kimberlite (Mitchell, 1986; 1995). As Mitchell (1995), the body is a kimberlite Group II type, as shown by plenty of macro and phenocrysts of phlogopite Despite the petrography and mineralogy of Alfeu-I are compatible to kimberlites Group II type, the mineral chemistry indicates transitional points between Group I and II kimberlite and lamproites. It means that the petrogenesis of Alfeu-I is similar to other potassic “magmas from metassomatized mantle” without any strong affinity with a particular clan or group. And demonstrates that the Alfeu I-body shares petrological and geochemical characteristics that can be related to these three types of rocks (kimberlites Group I and II and lamproites). The findings based on the review and investigation of mineral chemistry compositions pointed to: (i) transitional between kimberlites Group I -Group II - and lamproite; (ii) related to a mantle spinel lherzolitic associated with pyroxenites and eclogites; (iii) enriched in shallower depths common to "kimberlitic” magmas; (iv) with minor indications of a deep, remaining mantle lherzolite garnet facie. These findings indicate that the magmatism of the Serra Geral formation is closely related to the alkaline magmatism and recent Brazilian southern portion.

O presente trabalho representa um e estudo petrográfico detalhado, as primeiras análises de elementos maiores e traços de rocha total, dados isotópicos Sr-Nd e idade U-Pb em CaTi-perovskitas para o kimberlito Rosário-6 da Província Kimberlítica de Rosário do Sul (PKRS). Esta área está localizada na borda da Bacia do Paraná, sul do Brasil e representa o melhor afloramento de PKRS, sendo a única com amostras de rocha coesa. Mineralogia primária do kimberlito Rosário-6 compreende duas gerações de cristais de olivina: fenocristais (<2 mm) e macrocristais (>2 mm), alem de microcristais de CaTi-perovskita, apatita, ilmenita e flogopita em menor proporção, em uma matriz ígnea composta por flogopita, serpentina, Cpx, carbonato e óxidos de Fe-Ti. A rocha apresenta vários megacristais sub-arredondados de olivina (>1 cm) e lapilis centimentricos, alem de uma fase tardia de cristais poikiliticos de serpentina e carbonato. Com base na análise elementos maiores e traços classificamos estas amostras como de composição ultrabásica e ultrapotássica, relativa baixa alteração (CI até 1.5) e pequena heterogeneidade química entre elas, baixa dispersão em diagramas binários. A geoquímica é similar aos kimberlitos do Grupo I, tais como Mg# ~80, MgO ~21%, SiO2 ~32%, CaO ~12%, K2O ~2%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 e Th/Nb<0,14. Geoquímica de elementos traço incompatíveis como LILE, HFSE e ETRL e composição isotópica Sr-Nd sugerem origem de manto sublitosférico ou mais profunda. O modelamento geoquímico sugere baixo grau de fusão de uma fonte de manto depletado e metassomatisado com cerca de 0.5% de líquidos carbonatíticos. A idade U-Pb em CaTi-perovskitas resultou em 128±8 Ma (MSWD = 3.7) para o kimberlito Rosário-6, o que está de acordo com os últimos eventos magmáticos relacionados com o auge do vulcanismo continental da Província Paraná no sul do Brasil. Este trabalho fornece novas evidências sobre o enriquecimento em elementos incompatíveis da fonte e heterogeneidades no manto presente na formação desta Província Ígnea e sobre a intrusão da PKRS em um ambiente extensional. / We report here a detailed petrographic study, the first whole-rock major and trace element geochemical analyses, Sr-Nd isotope data and U-Pb CaTi-perovskite age for the Rosário-6 kimberlite from the Rosário do Sul Kimberlitic Province (RSKP). This area is located on the edge of the Paraná Basin, Southernmost Brazil and represents the best outcrop from RSKP, being the unique with cohesive rock samples. Primary kimberlite mineralogy of Rosário-6 comprises two generation of olivine crystals: phenocrysts (<2 mm) and macrocrysts (>2 mm) in a groundmass composed by serpentine, CaTi-perovskite, clinopyroxene, phlogopite, apatite, carbonate and Fe-Ti oxides. The rock presents several sub-rounded megacrysts of olivine (>1 cm) and lapillitic components, and has a late-stage of poikilitic serpentine and carbonate crystals. Based on major and trace elements analysis we classified these samples as ultrabasic and ultrapotassic composition, with relative low alteration (CI up to 1.5) and small chemical heterogeneity without dispersion in all binary diagrams. The whole-rock geochemistry correlates well with most Group I kimberlites, such as Mg# ~80, MgO ~21 wt%, SiO2 ~32 wt%, CaO ~12 wt%, K2O ~2 wt%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 and Th/Nb<0.14. Incompatible trace elements variations, such as LILE, HFSE and LREE, and Sr-Nd isotope composition suggest sublithospheric mantle or deeper origin. Geochemical modeling corroborates to the hypothesis of very low partial melting degree of a depleted mantle previously enriched with nearly 0.5% of carbonatitic liquids. U-Pb CaTi-perovskite age yielded a highly precision emplacement age of 128±8 Ma (MSWD=3.7) for Rosário-6 kimberlite, which is in agreement with the latter magmatic events related to Paraná continental flood basalt volcanism in the Southernmost Brazil. This work provides new evidences for the incompatible element enrichment and heterogeneities in the mantle source of this important Large Igneous Province formation and the emplacement of RSKP in an extensional environment.

O presente trabalho representa um e estudo petrográfico detalhado, as primeiras análises de elementos maiores e traços de rocha total, dados isotópicos Sr-Nd e idade U-Pb em CaTi-perovskitas para o kimberlito Rosário-6 da Província Kimberlítica de Rosário do Sul (PKRS). Esta área está localizada na borda da Bacia do Paraná, sul do Brasil e representa o melhor afloramento de PKRS, sendo a única com amostras de rocha coesa. Mineralogia primária do kimberlito Rosário-6 compreende duas gerações de cristais de olivina: fenocristais (<2 mm) e macrocristais (>2 mm), alem de microcristais de CaTi-perovskita, apatita, ilmenita e flogopita em menor proporção, em uma matriz ígnea composta por flogopita, serpentina, Cpx, carbonato e óxidos de Fe-Ti. A rocha apresenta vários megacristais sub-arredondados de olivina (>1 cm) e lapilis centimentricos, alem de uma fase tardia de cristais poikiliticos de serpentina e carbonato. Com base na análise elementos maiores e traços classificamos estas amostras como de composição ultrabásica e ultrapotássica, relativa baixa alteração (CI até 1.5) e pequena heterogeneidade química entre elas, baixa dispersão em diagramas binários. A geoquímica é similar aos kimberlitos do Grupo I, tais como Mg# ~80, MgO ~21%, SiO2 ~32%, CaO ~12%, K2O ~2%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 e Th/Nb<0,14. Geoquímica de elementos traço incompatíveis como LILE, HFSE e ETRL e composição isotópica Sr-Nd sugerem origem de manto sublitosférico ou mais profunda. O modelamento geoquímico sugere baixo grau de fusão de uma fonte de manto depletado e metassomatisado com cerca de 0.5% de líquidos carbonatíticos. A idade U-Pb em CaTi-perovskitas resultou em 128±8 Ma (MSWD = 3.7) para o kimberlito Rosário-6, o que está de acordo com os últimos eventos magmáticos relacionados com o auge do vulcanismo continental da Província Paraná no sul do Brasil. Este trabalho fornece novas evidências sobre o enriquecimento em elementos incompatíveis da fonte e heterogeneidades no manto presente na formação desta Província Ígnea e sobre a intrusão da PKRS em um ambiente extensional. / We report here a detailed petrographic study, the first whole-rock major and trace element geochemical analyses, Sr-Nd isotope data and U-Pb CaTi-perovskite age for the Rosário-6 kimberlite from the Rosário do Sul Kimberlitic Province (RSKP). This area is located on the edge of the Paraná Basin, Southernmost Brazil and represents the best outcrop from RSKP, being the unique with cohesive rock samples. Primary kimberlite mineralogy of Rosário-6 comprises two generation of olivine crystals: phenocrysts (<2 mm) and macrocrysts (>2 mm) in a groundmass composed by serpentine, CaTi-perovskite, clinopyroxene, phlogopite, apatite, carbonate and Fe-Ti oxides. The rock presents several sub-rounded megacrysts of olivine (>1 cm) and lapillitic components, and has a late-stage of poikilitic serpentine and carbonate crystals. Based on major and trace elements analysis we classified these samples as ultrabasic and ultrapotassic composition, with relative low alteration (CI up to 1.5) and small chemical heterogeneity without dispersion in all binary diagrams. The whole-rock geochemistry correlates well with most Group I kimberlites, such as Mg# ~80, MgO ~21 wt%, SiO2 ~32 wt%, CaO ~12 wt%, K2O ~2 wt%, Ni = 717-800 ppm, Nd = 87.3-106.7 ppm, Ba/Nb<12, La/Nb<1.1, Ce/Pb>22 and Th/Nb<0.14. Incompatible trace elements variations, such as LILE, HFSE and LREE, and Sr-Nd isotope composition suggest sublithospheric mantle or deeper origin. Geochemical modeling corroborates to the hypothesis of very low partial melting degree of a depleted mantle previously enriched with nearly 0.5% of carbonatitic liquids. U-Pb CaTi-perovskite age yielded a highly precision emplacement age of 128±8 Ma (MSWD=3.7) for Rosário-6 kimberlite, which is in agreement with the latter magmatic events related to Paraná continental flood basalt volcanism in the Southernmost Brazil. This work provides new evidences for the incompatible element enrichment and heterogeneities in the mantle source of this important Large Igneous Province formation and the emplacement of RSKP in an extensional environment.

Orientador: Bernardino Ribeiro de Figueiredo, Ricardo Kalikowski Weska / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T06:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_VicenteSergio_M.pdf: 5783649 bytes, checksum: cd9d1ac684f6489b6324815f761d849f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: As características texturais da intrusão Batovi 6 (MT), a sua composição mineralógica à base de olivina. granada, ilinenita, espinélio, flogopita e perovskita, e as suas assinaturas geoquímica e isotópica ('oNdf'"Nd = 0.512701; 87SrJl6Sr = 0.70440) indicam que essa rocha é uma brecha kimberlitica tufAcea de fácies diatrema. pertencente à classe dos kimberlitos do Grupo IA. Nessa rocha ocorrem granadas do tipo peridotitico de alta temperatura e pressão. Porém, alguns cristais de granada apresentam teores de Nap, ~03 e Si02 semelhantes aos de granada eclogítica inclusa em diamantes da mina kimberlitica de Monastery (África do Sul) e de depósitos alU onares da região de Juma. MT. Apesar das indicações de que o kimberlito Batovi 6 se fonnou no manto astenosférico fértil, as composições químicas de ilinenita e granada sugerem a ocorrência de condições oxidantes desfavoráveis à preservação dos diamantes. As intrusões Três Ranchos 4 e Limeira 1 apresentam características texturais de fácies bipoabissal e são classificadas como kimberlitos macrocrista1inos. Os resultados de análise química de minerais indicadores (olivina e cromita) da intrusão Três Ranchos 4 associados às estimativas anteriores de temperatura e pressão, apontam para a origem desta intrusão em uma porção do manto litosférico com condições favoráveis à formação e preservação de diamantes. Embora as análises químicas indiquem altos teores de Cr e Mn em ilinenita da intrusão Limeira 1 (condições de 102 baixa), a ausência de granada e a baixa razão MgO/ÇaO nessa rocha sugerem que essa intrusão originou-se possivelmente em uma porção rasa do manto litosférico na qual o diamante não é estável. / Abstract: Mineralogical and textura! phase relations in the Batovi 6 (State ofMato Grosso, Brazil) kimberlite, together with geochemical and radiogenic isotope data e4]Ndf~d = 0.51270 1, 87Sr~Sr = 0.70440) indicate that this intrusion is a tuffisitic kimberlite breccia of diatreme facies, classified as a craton related Group IA kimberlite. Garoet macrocrysts of peridotite type are abundant in Batovi 6 and their chemica1 compositions indicate equilibration under high temperature and pressure conditions. However, some garoet crysta1s separated ftom heavy mineral concentrate show N~O, Al20], Si02 contents resembling Group B eclogitic garoet which occur as inclusions in diamond fTom the Monastery kimberlite mine (South Afuca) and fTom alluvial deposits of Juina, Mf (Brazil). Although there are indications that the Batovi 6 kimberlite was formed in a ferti]e portion of the astenospheric mantIe, the chemical compositions of iImenite and garoet suggest the occurrence of unfavorable conditions for diamond preservation. The Três Ranchos 4 and Limeira I intrusions show petrographic characteristics ofhipabyssal facies and are classified as macrocrysta1ine kimberlites. Whole rock chemistry, and mineral compositions ofthe Três Ranchos 4 intrusion indicate its derivation fTom a portion ofmantle with favorable conditions for the formation and preservation of diamond. Inasmuch as magnesian iImenites in the Limeira 1 intrusion depicted relatively higher Cr 20] and MoO contents, indicating 10w jO'};o the absence of gamet and whole rock with low MgO/CaO ratios suggest that this intrusion originated in a shallow lithospheric source, in which diamond is not stable. / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os diamantes são minerais raros e de alto valor econômico. Estes minerais se formam em condições mantélicas, numa profundidade aproximada de 150 a 200 km e ascendem à superfície englobada em magmas alcalinos e carbonatíticos, nos kimberlitos e lamproitos (depósitos primários). No presente trabalho objetivou-se o estudo da geometria do Kimberlito Régis, o qual pertence à província alcalina do Brasil Meridional, localizado no estado de Minas Gerais, na cidade de Carmo do Paranaíba. Para este estudo foi realizada uma inversão gravimétrica 3D e uma modelagem utilizando dados de gravimetria e os resultados dos estudos de magnetometria (Menezes e La Terra, 2011) e CSAMT (La Terra e Menezes, 2012). As anomalias Bouguer e magnética foram então modeladas a partir de um resultado CSAMT, apresentando como resultado um conduto vulcânico com cerca de 2800 metros de profundidade e 200 metros de largura. Já o resultado da inversão mapeou um corpo com forma de cone invertido, apresentando contrastes de densidade negativos. A metodologia de integração de métodos geofísicos mostrou-se eficiente para estudos exploratórios de kimberlitos, apresentando rapidez e baixo custo quando comparados com os métodos tradicionais.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os diamantes são minerais raros e de alto valor econômico. Estes minerais se formam em condições mantélicas, numa profundidade aproximada de 150 a 200 km e ascendem à superfície englobada em magmas alcalinos e carbonatíticos, nos kimberlitos e lamproitos (depósitos primários). No presente trabalho objetivou-se o estudo da geometria do Kimberlito Régis, o qual pertence à província alcalina do Brasil Meridional, localizado no estado de Minas Gerais, na cidade de Carmo do Paranaíba. Para este estudo foi realizada uma inversão gravimétrica 3D e uma modelagem utilizando dados de gravimetria e os resultados dos estudos de magnetometria (Menezes e La Terra, 2011) e CSAMT (La Terra e Menezes, 2012). As anomalias Bouguer e magnética foram então modeladas a partir de um resultado CSAMT, apresentando como resultado um conduto vulcânico com cerca de 2800 metros de profundidade e 200 metros de largura. Já o resultado da inversão mapeou um corpo com forma de cone invertido, apresentando contrastes de densidade negativos. A metodologia de integração de métodos geofísicos mostrou-se eficiente para estudos exploratórios de kimberlitos, apresentando rapidez e baixo custo quando comparados com os métodos tradicionais.