Orientador: Marcos Aurélio Farias de Oliveira / Banca: José Paulo Peccinini Pinese / Banca: Antonio José Ranalli Nardy / Resumo: A área de ocorrência de rochas basálticas, objeto do estudo da presente dissertação, está localizada no noroeste do Estado de São Paulo, no Município de Araçatuba. Os estudos das rochas basáticas da Formação Serra Geral, da área em questão, abrangeram trabalhos de campo e de laboratório. Os trabalhos de campo compreenderam levantamentos de superfície e de subsuperfície, através da perfuração do poço profundo - PMA. As amostragens de superfície ocorreram em cavas de antigas pedreiras desativadas e em afloramentos do leito do Ribeirão Baguaçu. Em subsuperfície, foram coletadas 490 amostras de calha de rochas basálticas da Formação Serra Geral, em intervalos regulares de 2 metros, até a profundidade de 980 metros. Os estudos desenvolvidos, a partir das amostras de calha, permitiram a identificação de uma sucessão de 27 derrames, com espessuras que variam entre 10 e 84 metros, que edificaram o pacote vulcânico, atravessado pela perfuração do poço PMA. A classificação e nomenclatura, baseada em critérios químicos, revelaram, não somente, a natureza toleítica das rochas estudadas mas, também, que a maioria dessas rochas são representadas predominantemente por basaltos e andesi-basaltos. A partir das concentrações de elementos maiores, menores, dos teores de TiO2 e de elementos traços incompatíveis, bem como dos padrões de abundância de elementos terras raras, essas rochas vulcânicas foram divididas em dois grupos a saber: Paranapanema e Pitanga (Peate et al, 1992). / Abstract: The area of occurrence of basaltic rocks, object of these studies, is located in the northwest of the State of São Paulo, in the Araçatuba City. The studies of the basaltic rocks of the Serra Geral Formation, of the area in question, has enclosed laboratory and field works. The field works had understood surveys surface and of subsurface, through the borehole’s samplings, cutting through 980 m of basaltic rocks (deep well PMA). The samplings of surface had occurred on disabled stone pits of old quarries and outcrops of the of the Baguaçu’s stream’s bed . In subsurface, 490 samples of basaltic rocks of the Serra Geral Formation had been collected, in regular intervals of 2 meters, until the depth of 980 meters. The developed studies had allowed the identification of a succession of 27 basaltic flows, with thicknesses that vary between 10 and 84 meters, that had built the volcanic sequence, crossed for the drilling’s deep well PMA. The classification and nomenclature, based on chemical criteria, had revelead, not only, the tholeiitic nature of the studied rocks but, also, that the majority of these rocks is predominantly represented by basalts and andesi-basalts. From the concentrations of larger and minors elements, of tenors of TiO2 and incompatible trace elements, as well as of the standards of abundance of REE, these volcanic rocks had been divided in two groups: Paranapanema and Pitanga. / Mestre

Submitted by NUNO MANUEL MARTINHO VIEIRA null (nuno_ksudachix@hotmail.com) on 2017-07-08T09:52:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Nuno Vieira FINAL.pdf: 15615486 bytes, checksum: 943b208c4b937916de3dee0b7004da7a (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-07-13T19:13:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_nmm_me_rcla.pdf: 15615486 bytes, checksum: 943b208c4b937916de3dee0b7004da7a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T19:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_nmm_me_rcla.pdf: 15615486 bytes, checksum: 943b208c4b937916de3dee0b7004da7a (MD5) Previous issue date: 2017-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As rochas ácidas da Província Magmática do Paraná (PMP) cobrem cerca de 2,5% do volume total do vulcanismo intracontinental ocorrido durante o Cretáceo Inferior, o que levou à abertura do Atlântico Sul. As análises petrográficas e o estudo da química mineral dos principais constituintes minerais, plagioclásio, piroxênio (orto e clino) e Ti-magnetita, das rochas ácidas do tipo Palmas (ATP) e ácidas tipo Chapecó (ATC), permitiram obter dados inéditos e correlacionar, com maior rigor, os vários magmas-tipo que essas rochas geraram. Foi possível descriminar a mineralogia distinta do grupo Palmas, ao que diz respeito aos cristais de piroxênio, assim como as heterogeneidades geoquímicas deste mesmo grupo e de Chapecó. Ortopiroxênio é exclusivo das rochas ATP e especificamente do magma-tipo Caxias do Sul. Os clinopiroxênios, pigeonita e augita são comuns em todos os subtipos das ácidas, porém, esta última está ausente da associação mineralógicas das rochas do magma-tipo Santa Maria (ATP). Com o estudo detalhado da relação mineralógica entre os cristais permitiu inferir sobre a sequência de cristalização dos piroxênios e, por conseguinte das rochas tipo Palmas. As feições texturais, dados de química mineral e (raros) de geotermobarometria obtidos nas rochas ATP e ATC sugerem que os minerais presentes nestas rochas não estão em equilíbrio com o líquido que gerou a rocha hospedeira. As feições petrográficas encontradas nos cristais de piroxênio e plagioclásio, tais como, bordas corroídas, texturas corona e de embaiamento pela matriz, em “peneira” (sieve texture) entre outras, indicam o desiquilíbrio destes minerais com o líquido que gerou a matriz. Os valores de coeficiente de distribuição (Kd) desses minerais também mostram o desiquilíbrio com a rocha total e sugerem um provável equilíbrio com líquidos de composição menos evoluída, tais como rochas básicas (i.e. basaltos) e/ou rochas intermediárias (i.e. andesitos). Com todos estes dados considera-se que grande maioria dos feno e microfenocristais, principalmente de piroxênio, e subordinadamente, plagioclásio, sejam antecristais, e assim teriam sido gerados no mesmo sistema magmático mas em líquidos com graus de diferenciação e/ou evolução diferentes. / The acid rocks of the Paraná Magmatic Province (PMP) cover about 2.5% of the total volume of intracontinental volcanism that occurred during the Lower Cretaceous, which led to the opening of the South Atlantic. Petrographic analyzes and the study of mineral chemistry of the main Palmas acid type (ATP) and Chapecó acid type rocks (ATC), made it possible to obtain unpublished data and correlate, with greater rigor, the various types of magmas these rocks generated. It was possible to discriminate the mineralogy distinct from the Palmas group, as regards the pyroxene crystals, as well as the geochemical heterogeneities of this group and Chapecó group. Orthopyroxene crystals are unique to ATP rocks and specifically to the Caxias do Sul magma-type. Clinopyroxenes crystals, pigeonite and augite, are very common in all acidic subtypes, but the latter is absent from the mineralogical association of the Santa Maria magma-type rocks (from ATP). With the detailed study of the mineralogical relationship between these crystals allowed us to infer about the crystallization sequence of the pyroxenes and, consequently, of the Palmas group. The textural features, mineral chemistry data and (rare) geothermobarometry data obtained in the ATP and ATC rocks suggest that the minerals present in these rocks are not in equilibrium with the liquid that generated the host rock. The petrographic features found in pyroxene and plagioclase crystals, such as corroded edges, corona and matrix impregnation, "sieve texture", among others, indicate the disequilibrium of these minerals with the liquid that generated the matrix. The distribution coefficient (Kd’s) values of these minerals also show unbalance with total rock and suggest a probable equilibrium with less evolved composition liquids, such as basic rocks (e.g., basalts) and / or intermediate rocks (e.g., andesites). With all these data it is considered that a great majority of the phenocrysts and microphenocrysts, mainly of pyroxene, and subordinately, plagioclase, are both anticrystals, and thus they would have been generated in the same magmatic system but in liquids with different degrees of differentiation and / or evolution.

Orientador: Antonio José Ranalli Nardy / Banca: Marcos Aurélio Farias de Oliveira / Banca: José Paulo Peccinini Pinese / Resumo: Este trabalho trata da investigação petrográfica e geoquímica dos derrames da Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, distribuídas em quatro regiões distintas: Jaú, Ribeirão Preto, Franca e Fernandópolis, cobrindo praticamente toda a área de exposição dessas rochas no estado de São Paulo. As amostras coletadas nessas regiões foram analisadas através de microscopia de luz polarizada, evidenciando que os basaltos estudados são constituídos fundamentalmente por plagioclásio (30-40%), piroxênios (20-30%), magnetita (5-15%) e apatita (menos de 1%), apresentando textura predominantemente intergranular e suas variedades (intersertal, hialofítica e pilotaxítica). Os dados geoquímicos revelaram que as amostras estudadas correspondem a basaltos de natureza toleítica, com TiO2 ≥ 1,8%, característicos da região norte da Bacia do Paraná. Dados geoquímicos de elementos traços e terras raras mostraram que as rochas estudadas podem ser agrupadas em três diferentes magmas-tipo: Paranapanema (basaltos de Fernandópolis), Urubici (basaltos de Franca) e Pitanga (basaltos de Ribeirão Preto e de Jaú). Os padrões de distribuição desses elementos mostram que eles não podem ser gerados a partir de fontes mantélicas astenosféricas, mas sim, de fontes litosféricas distintas. / Abstract: A petrographical and geochemistry characterization of flood basalts of Serra Geral Formation of Paraná Basin is here presented. The investigated area is sited in four different regions of São Paulo state: Jaú, Ribeirão Preto, Franca e Fernandópolis. It represents almost the total exposure area of lava flows in São Paulo State. The petrographical data of these rocks reveals that the basalts are constituted mainly by plagioclase (30-40%), pyroxene (20-30%), magnetite (5-15%) and apatite, that characterized a intergranular, intersertal, hialophitic and pilotaxitic textures. The geochemical data show a basic and tholeiitic composition of the studied basalts with TiO2 ≥ 1,8%, characterized of the northern of Paraná Basin. Three different magmatypes were recognized: Paranapanema (basalts of Fernandópolis region), Urubici (basalts of Franca region) and Pitanga (basalts of Ribeirão Preto and Jaú regions). The distribution patterns of these elements in a spider diagram have showed that they are generated by lithospheric mantle. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-22Bitstream added on 2014-06-13T19:33:39Z : No. of bitstreams: 1 torres_m_me_rcla.pdf: 1805669 bytes, checksum: d973e91da82ae1928d863d8f021b62ab (MD5) / A área de ocorrência de rochas basálticas, objeto do estudo da presente dissertação, está localizada no noroeste do Estado de São Paulo, no Município de Araçatuba. Os estudos das rochas basáticas da Formação Serra Geral, da área em questão, abrangeram trabalhos de campo e de laboratório. Os trabalhos de campo compreenderam levantamentos de superfície e de subsuperfície, através da perfuração do poço profundo - PMA. As amostragens de superfície ocorreram em cavas de antigas pedreiras desativadas e em afloramentos do leito do Ribeirão Baguaçu. Em subsuperfície, foram coletadas 490 amostras de calha de rochas basálticas da Formação Serra Geral, em intervalos regulares de 2 metros, até a profundidade de 980 metros. Os estudos desenvolvidos, a partir das amostras de calha, permitiram a identificação de uma sucessão de 27 derrames, com espessuras que variam entre 10 e 84 metros, que edificaram o pacote vulcânico, atravessado pela perfuração do poço PMA. A classificação e nomenclatura, baseada em critérios químicos, revelaram, não somente, a natureza toleítica das rochas estudadas mas, também, que a maioria dessas rochas são representadas predominantemente por basaltos e andesi-basaltos. A partir das concentrações de elementos maiores, menores, dos teores de TiO2 e de elementos traços incompatíveis, bem como dos padrões de abundância de elementos terras raras, essas rochas vulcânicas foram divididas em dois grupos a saber: Paranapanema e Pitanga (Peate et al, 1992). / The area of occurrence of basaltic rocks, object of these studies, is located in the northwest of the State of São Paulo, in the Araçatuba City. The studies of the basaltic rocks of the Serra Geral Formation, of the area in question, has enclosed laboratory and field works. The field works had understood surveys surface and of subsurface, through the borehole s samplings, cutting through 980 m of basaltic rocks (deep well PMA). The samplings of surface had occurred on disabled stone pits of old quarries and outcrops of the of the Baguaçu s stream s bed . In subsurface, 490 samples of basaltic rocks of the Serra Geral Formation had been collected, in regular intervals of 2 meters, until the depth of 980 meters. The developed studies had allowed the identification of a succession of 27 basaltic flows, with thicknesses that vary between 10 and 84 meters, that had built the volcanic sequence, crossed for the drilling s deep well PMA. The classification and nomenclature, based on chemical criteria, had revelead, not only, the tholeiitic nature of the studied rocks but, also, that the majority of these rocks is predominantly represented by basalts and andesi-basalts. From the concentrations of larger and minors elements, of tenors of TiO2 and incompatible trace elements, as well as of the standards of abundance of REE, these volcanic rocks had been divided in two groups: Paranapanema and Pitanga.

The Limeira Intrusion is an occurrence related to the Mesozoic continental flood basalts of Paraná Magmatic Province, cropping out at the eastern São Paulo state. It is made up of basic- intermediate rocks with a great diversity of structures, textures, and modal compositions, related to the specific evolutionary process in a magma chamber. 2D forward modeling of magnetometric data, based on available aerial and newly obtained ground data integrated with in situ rock magnetic susceptibility measurements, were used to establish its geometry. The results, even considering intrinsic drawbacks of magnetometric theoretical models, are compatible with the geologic-based presumed intrusion geometry. In addition, the stratigraphic analysis of compositional and textural variations, coupled with the structural and geometric features, allowed the interpretation of its emplacement mechanism and thermal evolution. Quantitative textural analysis through crystal size distribution (CSD) of plagioclase crystals, the spatial distribution pattern of structures, microtextures, granulation, and rock-types, evidenced the internal heterogeneities of this occurrence. An approximately 110 m top-to-floor exposure section reveals that its internal heterogeneity was caused by non-instantaneous successive emplacement of three different magma injections. The textural analysis also reveals fine-grained crystals formed under different cooling paths, present in medium- to coarse- grained rocks within the intrusion, next to sharp contacts between different rock compositions. The contacts between different rocks are characterized by hybridization textures and by significant amounts of plumose granophyre-type and plumose plagioclase. The time lapse between consecutive pulses is responsible for a stepwise cooling-path, preservation of hybridization textures, and the development of almost rigid surfaces providing crystals alignment during magma flow. High-resolution Sr-isotopy data demonstrates a complex assembly history, possibly involving filter pressing of residual liquids, and pre-existent crystals before magma installation in coarse-grained rocks. It is also possible to recognize fewer amounts of country-rocks assimilation, which decreases towards the intrusion\'s core and can be associated with magma migration due to filter pressing processes. In the feeder zone, the evolution of emplacement was marked by an almost continuous decrease in wall-rock assimilation by the consecutive magma batches. / A intrusão de Limeira é uma ocorrência associada aos basaltos continentais Mesozoicos da Província Magmática do Paraná, aflorando na região leste do estado de São Paulo. Esta intrusão é composta por rochas básico-intermediárias que ocorrem com grande diversidade de estruturas, texturas e composições modais, relacionados aos mecanismos evolutivos específicos desta câmara. A modelagem magnetométrica bidimensional, baseado em aerolevantamentos disponíveis e dados recentes obtidos em campo e integrados às medidas de suscetibilidade magnética em rocha, foram utilizados para estabelecer sua geometria. Os resultados, mesmo considerando as desvantagens intrínsecas teóricas do método, são compatíveis com o modelo geológico presumido para esta intrusão. Adicionalmente, a análise das variações estratigráficas de composição e texturas, associados aos parâmetros estruturais e geológicos, permitiram a interpretação dos mecanismos de colocação e evolução térmica desta intrusão. Análises texturais quantitativas através da análise de distribuição de tamanho de cristais (DTC), a distribuição espacial de padrões estruturais, microtexturas, granulação e litotipos, evidenciam a heterogeneidade interna desta ocorrência. A seção de aproximadamente 110 metros de topo- a-base revela que sua heterogeneidade interna foi causada pela injeção sucessiva de pelo menos três pulsos magmáticos. Através da análise textural foram reconhecidos cristais de plagioclásio de granulação muito fina a fina presentes em rochas de granulação média a grossa, formados em diferentes razões de resfriamento e próximo ao contato abrupto entre rochas de diferentes composições. Estes contatos caracterizam zonas onde são reconhecidas texturas híbridas e são marcados pela presença e abundância de intercrescimentos granofíricos do tipo plumoso e plagioclásios plumosos. O espaço de tempo entre pulsos magmáticos consecutivos é responsável pela evolução térmica em etapas nesta intrusão, preservando as texturas de hibridização, e desenvolvendo superfícies com rigidez suficiente para promover o alinhamento de cristais de plagioclásio por fluxo magmático. Análises isotópicas demonstram um processo de colocação complexo para este corpo, possivelmente envolvendo a filtragem por pressão dos líquidos residuais da cristalização dos pulsos iniciais, além da existência de ante-cristais formados antes da instalação das rochas de granulação grossa. Também é possível reconhecer o processo de assimilação de uma pequena parcela das rochas encaixantes, principalmente pelas rochas das bordas, que decai para o centro da intrusão e é marcado pela migração dos líquidos residuais. Na zona de alimentação, a evolução da colocação é marcada pela diminuição do processo de assimilação pelos pulsos seguintes.

The Limeira Intrusion is an occurrence related to the Mesozoic continental flood basalts of Paraná Magmatic Province, cropping out at the eastern São Paulo state. It is made up of basic- intermediate rocks with a great diversity of structures, textures, and modal compositions, related to the specific evolutionary process in a magma chamber. 2D forward modeling of magnetometric data, based on available aerial and newly obtained ground data integrated with in situ rock magnetic susceptibility measurements, were used to establish its geometry. The results, even considering intrinsic drawbacks of magnetometric theoretical models, are compatible with the geologic-based presumed intrusion geometry. In addition, the stratigraphic analysis of compositional and textural variations, coupled with the structural and geometric features, allowed the interpretation of its emplacement mechanism and thermal evolution. Quantitative textural analysis through crystal size distribution (CSD) of plagioclase crystals, the spatial distribution pattern of structures, microtextures, granulation, and rock-types, evidenced the internal heterogeneities of this occurrence. An approximately 110 m top-to-floor exposure section reveals that its internal heterogeneity was caused by non-instantaneous successive emplacement of three different magma injections. The textural analysis also reveals fine-grained crystals formed under different cooling paths, present in medium- to coarse- grained rocks within the intrusion, next to sharp contacts between different rock compositions. The contacts between different rocks are characterized by hybridization textures and by significant amounts of plumose granophyre-type and plumose plagioclase. The time lapse between consecutive pulses is responsible for a stepwise cooling-path, preservation of hybridization textures, and the development of almost rigid surfaces providing crystals alignment during magma flow. High-resolution Sr-isotopy data demonstrates a complex assembly history, possibly involving filter pressing of residual liquids, and pre-existent crystals before magma installation in coarse-grained rocks. It is also possible to recognize fewer amounts of country-rocks assimilation, which decreases towards the intrusion\'s core and can be associated with magma migration due to filter pressing processes. In the feeder zone, the evolution of emplacement was marked by an almost continuous decrease in wall-rock assimilation by the consecutive magma batches. / A intrusão de Limeira é uma ocorrência associada aos basaltos continentais Mesozoicos da Província Magmática do Paraná, aflorando na região leste do estado de São Paulo. Esta intrusão é composta por rochas básico-intermediárias que ocorrem com grande diversidade de estruturas, texturas e composições modais, relacionados aos mecanismos evolutivos específicos desta câmara. A modelagem magnetométrica bidimensional, baseado em aerolevantamentos disponíveis e dados recentes obtidos em campo e integrados às medidas de suscetibilidade magnética em rocha, foram utilizados para estabelecer sua geometria. Os resultados, mesmo considerando as desvantagens intrínsecas teóricas do método, são compatíveis com o modelo geológico presumido para esta intrusão. Adicionalmente, a análise das variações estratigráficas de composição e texturas, associados aos parâmetros estruturais e geológicos, permitiram a interpretação dos mecanismos de colocação e evolução térmica desta intrusão. Análises texturais quantitativas através da análise de distribuição de tamanho de cristais (DTC), a distribuição espacial de padrões estruturais, microtexturas, granulação e litotipos, evidenciam a heterogeneidade interna desta ocorrência. A seção de aproximadamente 110 metros de topo- a-base revela que sua heterogeneidade interna foi causada pela injeção sucessiva de pelo menos três pulsos magmáticos. Através da análise textural foram reconhecidos cristais de plagioclásio de granulação muito fina a fina presentes em rochas de granulação média a grossa, formados em diferentes razões de resfriamento e próximo ao contato abrupto entre rochas de diferentes composições. Estes contatos caracterizam zonas onde são reconhecidas texturas híbridas e são marcados pela presença e abundância de intercrescimentos granofíricos do tipo plumoso e plagioclásios plumosos. O espaço de tempo entre pulsos magmáticos consecutivos é responsável pela evolução térmica em etapas nesta intrusão, preservando as texturas de hibridização, e desenvolvendo superfícies com rigidez suficiente para promover o alinhamento de cristais de plagioclásio por fluxo magmático. Análises isotópicas demonstram um processo de colocação complexo para este corpo, possivelmente envolvendo a filtragem por pressão dos líquidos residuais da cristalização dos pulsos iniciais, além da existência de ante-cristais formados antes da instalação das rochas de granulação grossa. Também é possível reconhecer o processo de assimilação de uma pequena parcela das rochas encaixantes, principalmente pelas rochas das bordas, que decai para o centro da intrusão e é marcado pela migração dos líquidos residuais. Na zona de alimentação, a evolução da colocação é marcada pela diminuição do processo de assimilação pelos pulsos seguintes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-05Bitstream added on 2014-06-13T19:54:18Z : No. of bitstreams: 1 squisato_e_me_rcla.pdf: 1767564 bytes, checksum: 7402c6efa5c703b95454872a8a0b9bb4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho trata da investigação petrográfica e geoquímica dos derrames da Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, distribuídas em quatro regiões distintas: Jaú, Ribeirão Preto, Franca e Fernandópolis, cobrindo praticamente toda a área de exposição dessas rochas no estado de São Paulo. As amostras coletadas nessas regiões foram analisadas através de microscopia de luz polarizada, evidenciando que os basaltos estudados são constituídos fundamentalmente por plagioclásio (30-40%), piroxênios (20-30%), magnetita (5-15%) e apatita (menos de 1%), apresentando textura predominantemente intergranular e suas variedades (intersertal, hialofítica e pilotaxítica). Os dados geoquímicos revelaram que as amostras estudadas correspondem a basaltos de natureza toleítica, com TiO2 ≥ 1,8%, característicos da região norte da Bacia do Paraná. Dados geoquímicos de elementos traços e terras raras mostraram que as rochas estudadas podem ser agrupadas em três diferentes magmas-tipo: Paranapanema (basaltos de Fernandópolis), Urubici (basaltos de Franca) e Pitanga (basaltos de Ribeirão Preto e de Jaú). Os padrões de distribuição desses elementos mostram que eles não podem ser gerados a partir de fontes mantélicas astenosféricas, mas sim, de fontes litosféricas distintas. / A petrographical and geochemistry characterization of flood basalts of Serra Geral Formation of Paraná Basin is here presented. The investigated area is sited in four different regions of São Paulo state: Jaú, Ribeirão Preto, Franca e Fernandópolis. It represents almost the total exposure area of lava flows in São Paulo State. The petrographical data of these rocks reveals that the basalts are constituted mainly by plagioclase (30-40%), pyroxene (20-30%), magnetite (5-15%) and apatite, that characterized a intergranular, intersertal, hialophitic and pilotaxitic textures. The geochemical data show a basic and tholeiitic composition of the studied basalts with TiO2 ≥ 1,8%, characterized of the northern of Paraná Basin. Three different magmatypes were recognized: Paranapanema (basalts of Fernandópolis region), Urubici (basalts of Franca region) and Pitanga (basalts of Ribeirão Preto and Jaú regions). The distribution patterns of these elements in a spider diagram have showed that they are generated by lithospheric mantle.

Foram determinadas as concentrações de terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu) e outros elementos-traço (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co e Sc) em 51 amostras representativas de derrames e soleiras das regiões norte e nordeste da Província Magmática do Paraná, que ocorrem no norte do estado de São Paulo e no sul de Minas Gerais. O método utilizado para estas determinações foi a técnica de ativação com nêutrons térmicos e epitérmicos, seguida de espectrometria gama de alta resolução, que forneceu resultados com elevados níveis de precisão e de exatidão (geralmente com valores inferiores a 10%), conforme atestado pelas concentrações determinadas no material geológico de referência JB-1. Os dados obtidos foram analisados conjuntamente com determinações de elementos maiores, menores e dos traços Sr, Y, Zr, Nb, Cr e Ni, realizadas por fluorescência de raios ? X. As rochas investigadas são quimicamente representadas por basaltos toleíticos, andesi-basaltos toleíticos e lati-basaltos, enquanto as mais evoluídas (MgO < 3%), que ocorrem de modo muito subordinado, são representadas por latitos e lati-andesitos, além de um riodacito. As rochas básicas (SiO2 < 55% e/ou MgO > 3%) são caracterizadas por apresentarem conteúdos de TiO2 maiores que 3%, sendo que grande maioria possui fortes semelhanças com os magmas-tipo Pitanga, embora tenham sido encontrados alguns derrames, localizados no norte do estado de São Paulo, geoquimicamente semelhantes aos magmas-tipo Urubici (típicos do sul da província). Rochas básicas com concentrações de TiO2 entre 2% e 3% foram também raramente encontradas, as quais representam equivalentes intrusivos de derrames Paranapanema. As rochas mais evoluídas só foram encontradas em soleiras e possuem características geoquímicas que indicam diferenciação a partir de magmas do tipo Pitanga. O comportamento de elementos maiores, menores e traços nas rochas intrusivas e extrusivas do tipo Pitanga, incluindo as mais diferenciadas, é compatível com um processo de evolução por cristalização fracionada envolvendo plagioclásios, clinopiroxênios e titano-magnetitas. A comparação entre derrames e soleiras do tipo Pitanga indica a atuação significativa de processos de diferenciação in situ nas rochas intrusivas, que causaram uma maior variabilidade composicional (soleiras: MgO entre 2,3% e 6,4%; derrames: MgO entre 3,2% e 5,5%). As rochas mais diferenciadas são também caracterizadas por anomalias positivas de európio, que sugerem o acúmulo de plagioclásio devido a esse processo de fracionamento. Os dados obtidos também reforçam que não houve participação significativa de componentes astenosféricos do tipo N-MORB, E-MORB e OIB na gênese das rochas básicas investigadas, as quais possuem grande similaridade geoquímica com os basaltos da Cadeia Rio Grande (sítio 516F) e Cadeia Walvis (sítio 525A), especialmente com os desta última, indicando o envolvimento do componente mantélico EMI. / It is presented the determination of rare earth (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu) and other trace (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co and Sc) element concentrations in 51 representative samples of flows and sills from northern and northeastern Paraná Magmatic Province, particularly those located at north of São Paulo State and south of Minas Gerais. The employed analytical method to those determinations was thermal and epithermal neutron activation analysis, followed by high resolution gamma ray spectrometry, which provided high precision and accuracy results (in general better than 10%), as verified by determinations in the international geological reference material JB-1. The obtained results were integrated with major, minor and trace (Sr, Y, Zr, Nb, Cr and Ni) elements determined by X-ray fluorescence. The investigated rocks are mainly represented by tholeiitic basalts, tholeiitic andesi-basalts and lati-basalts, with subordinate relatively evolved (MgO < 3wt%) lithotypes, which are represented by latites and lati-andesites, besides one rhyodacite. The basic rocks (SiO2 < 55% and/or MgO > 3%) are characterized by presenting TiO2 contents higher than 3wt%, very similar to Pitanga magma-type, although some flows, located at northern São Paulo State, geochemically similar to Urubici magma-type (typical of southern Paraná) were also found. Basic rocks having TiO2 contents between 2 and 3 wt% were rarely encountered and represent intrusive equivalents of Paranapanema flows. The more evolved rocks were just found in sills and have geochemical characteristics that indicate differentiation from Pitanga magma-types. Major, minor and trace element behaviour of intrusive and extrusive rocks of Pitanga type, including those differentiated ones, is compatible with evolution by fractional crystallization of plagioclases, clinopyroxenes and titanium magnetites. The comparison between flows and sills of Pitanga type indicates the significant role of in situ differentiation in the genesis intrusive rocks, causing its larger compositional variability (sills: MgO between 2.3 and 6.4wt%; flows: MgO between 3.2 and 5.5wt%). The most evolved rocks are also characterized by positive europium anomalies, which suggest plagioclase accumulation caused by such fractionation process. The obtained data also corroborate the lack of significant participation of N-MORB, E-MORB and OIB asthenospheric mantle components in the genesis of basic rocks, which present very close geochemical similarity with Rio Grande Rise (site 516F) and Walvis Ridge (site 525A) basalts, particularly with the last ones, indicating the involvement of EMI mantle component.

Os diques da Região dos Lagos, localizados entre os municípios de Arraial do Cabo, Cabo Frio e Armação dos Búzios (RJ), integram o Enxame de Diques da Serra do Mar (ESM) e apresentam particularidades geoquímicas e geocronológicas que fazem com que seu papel na abertura do Atlântico Sul ainda seja pouco compreendido. Este estudo apresenta os resultados da investigação detalhada sobre a gênese e a idade dessas intrusões, através novas análises de elementos maiores, menores, traços, razões isotópicas (Sr, Nd e Pb) e datações 40Ar/39Ar. Os diques são quimicamente representados por basaltos toleíticos, andesibasaltos toleíticos e basaltos transicionais, com teores de TiO2, em sua maioria, inferiores a 2% (BTi). Os dados de geoquímica elemental permitem identificar dois grupos, um mais primitivo e empobrecido em elementos incompatíveis (grupo A), e outro mais evoluído e enriquecido nesses elementos (grupo B). Os dados sugerem pouca ou nenhuma influência de contaminação crustal durante a evolução e apontam semelhanças do grupo A com os basaltos BTi (Esmeralda) da Província Magmática do Paraná (PMP). O grupo B, por sua vez, apresenta características distintas dos derrames BTi da PMP. O grupo A possui composições isotópicas pouco radiogênicas em Sr e mais radiogênicas em Pb que o grupo B, assemelhando-se àquelas dos diques Horingbaai da Namíbia. As razões isotópicas de Pb sugerem que os dois grupos foram originados por fontes mantélicas distintas, as quais são também menos radiogênicas que os derrames BTi da PMP. Os dados não se adequam à diferenciação por cristalização fracionada com assimilação concomitante ou por mistura envolvendo os reservatórios mantélicos clássicos. Este comportamento pode estar relacionado a heterogeneidades do manto litosférico, causadas por longos processos de subducção durante a amalgamação do Gondwana ocidental. As análises 40Ar/39Ar mostram que a presença de sericitização e albitização nos plagioclásios pode imprimir as idades desses processos nos espectros. Plagioclásios sericitizados do grupo A forneceram idades de 106-108 Ma, e também um provável evento de albitização em 96 Ma. Tais idades discordam tanto das de plagioclásios frescos (idades máximas de 125-140 Ma), afetados por excesso de Ar em decorrência de inclusões de piroxênio e apatita, como daquelas de 132 Ma obtidas em anfibólio-biotita. Estas últimas devem marcar a intrusão dos diques do grupo A, confirmando sua associação com a PMP. A análise em rocha total de um dique do grupo B apresentou idade máxima de cerca de 108 Ma, sugerindo que a intrusão dos grupos A e B podem não ser contemporâneas. A similaridade entre a idade do grupo B e aquela de soerguimento da costa sudeste sugere que estes diques possam ter sido originados durante esse evento, que também teria causado a alteração (sericitização) dos plagioclásios do grupo A. / The Região dos Lagos tholeiitic dykes, located in Rio de Janeiro State, encompass the Arraial do Cabo, Cabo Frio and Armação de Búzios towns and integrate the Serra do Mar Dyke Swarm. Their role in the South Atlantic opening processes is still poorly defined because of their peculiar geochemical and geochronological features. In this work, the petrogenesis and the geochronology of these intrusions were investigated in detail based on new data of elemental (major, minor and trace elements) and isotope (Sr, Nd and Pb) geochemistry along with a careful 40Ar/39Ar dating. The dykes are chemically represented by tholeiitic basalts, andesi tholeiitic basalts and transitional basalts, usually presenting TiO2 contents lower than 2% (LTi). The elemental geochemistry allows the recognition of two magmatic groups; one of them is more primitive and depleted in incompatible elements (group A), whereas the other one is more evolved and enriched in these elements (group B). The data also indicate that crustal assimilation, if existed, had a small role in the magmatic evolution of both groups, and point out similarities between group A and the LTi flows (Esmeralda) from the Paraná Magmatic Province (PMP). Group B, in turn, displays geochemical features very different from those of the LTi basalts from PMP. The Sr isotope compositions of group A are less radiogenic than those of the B one, but the opposite occurs with Pb, which makes the first group similar to the Horingbaai dykes from Namibia. The Pb isotope ratios indicate that A and B were originated from distinct mantle sources, which also differ from those related to PMP LTi flows. The isotope data are not compatible with assimilation-fractional crystallization processes or simple mixtures involving the classic mantle reservoirs. This behavior suggests origin in heterogeneous lithospheric subcontinental mantle, probably affected by long subduction periods during Western Gondwana amalgamation. The 40Ar/39Ar geochronological data point out that the presence of plagioclase sericitization and albitization in their rims may imprint the age of these events in the age spectra. Sericitized plagioclase grains of group A displayed ages of 106-108 Ma, while the albitized fractions provided ages of 96 Ma. Such results disagree with both the fresh plagioclase grains (maximum ages of 125-140 Ma), very affected by excess Ar due to pyroxene and apatite inclusions, and the 132 Ma age of the amphibole-biotite aliquots. This last result very probably corresponds to the dyke emplacement event, confirming the genetic relationship between group A and the PMP. Whole rock dating in a sericite-free group B dyke provided maximum age of 108 Ma, which would imply that A and B groups are not coeval. The similarity between the last age and the uplifting event of Southwestern Brazilian coast suggests that the dykes of group B could have been generated during such process, which also altered (sericitized) the plagioclases of the group A dykes.

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.