Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Antenor Zanardo / Banca: Antonio José Ranalli Nardy / Banca: Excelso Ruberti / Banca: Leila Soares Marques / Resumo: O presente trabalho trata da geocronologia das rochas e dos aspectos mineralógicos e geoquímicos do manto de intemperismo do complexo alcalino-carbonatítico de Tapira (MG), inserido na Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP). As rochas podem ser agrupadas nas séries silicática (bebedouritos e sienitos), carbonatítica e foscorítica e o espesso manto de intemperismo acima destas, pode ser dividido em zona de fosfato pobre, zona de fosfato, zona de titânio, cobertura profunda e cobertura superficial. A concentração dos elementos maiores e menores varia de acordo com o litotipo de origem e composição mineralógica ou de acordo com o estado de alteração da amostra e, portanto das fases minerais neoformadas. A análise geoquímica indica que o magmatismo que gerou as rochas de Tapira está associado à fusão da litosfera metassomaticamente enriquecida. Além disso, os processos intempéricos estão associados à hidrólise parcial das rochas silicáticas e dissolução dos carbonatos, com a perda geral de Ca, Mg, K e Si, acumulação de Al, Fe e Ti. O padrão de distribuição de ETR's das amostras de bebedouritos, foscorito e sienito indica, possivelmente, uma mesma fonte magmática para estas rochas. O conteúdo em ETR's aumenta da rocha fresca até a zona de titânio, devido à rápida re-precipitação dos ETR's e à perda de elementos maiores, que são facilmente remobilidados com a progressão do intemperismo químico. Nas coberturas profunda e superficial, ocorre uma diminuição nas concentrações de ETR's em direção ao topo dos perfis, ao mesmo tempo em que as concentrações de SiO2 e Al2O3 aumentam, possivelmente devido à influência dos materiais da encaixante que foram incorporados ao final dos processos de intemperismo e erosão. As novas idades 40Ar/39Ar indicam ao menos três eventos magmáticos durante a coloca ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work the geochronology of the rocks and a mineralogical and geochemical characterization of the weathering cover was performed in the Tapira alkaline-carbonatitic complex, Minas Gerais State, Brazil, which belongs to The Alto Parnaíba Igneous Province (APIP). The rocks can be grouped in the silicate (bebedourites and syenites), carbonatitic and foscoritic series, and the thick weathering cover above them can be divided in poor phosphatic zone, phosphatic zone, titanium zone, deep cover and superficial cover. The concentration of major and minor elements varies according to the lithotype and mineralogical content or according to the weathering state of the sample and, therefore the neoformed mineral phases. The geochemical analysis indicates that the magmatism, which generated Tapira rocks, is associated with a metasomatically enriched lithosphere melting. Moreover, the weathering processes are typically related to partial hydrolysis of silicatic rocks and dissolution of carbonates, with a general loss of Ca, Mg, K and Si, and accumulation of Al, Fe and Ti. The distribution patterns of REE in the bebedourites, foscorite and syenite samples, possibly indicate the same magmatic source for these rocks. The content in REE increases from the fresh rock towards the titanium zone, probably due to a rapid reprecipitation of the REE and to the lost of major elements that are easily remobilized during the chemical weathering progression. In the deep and superficial covers, the concentration of REE decreases towards the top of the profiles, along with an increase in SiO2 and Al2O3 concentrations, probably due to the influence of country-rocks materials that were incorporated by the end of the weathering and denudation processes. The new 40Ar/39Ar ages indicate three magmatic events during the emplacement of this complex in ca. 96 Ma, 85-86 Ma and 79 ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2018-07-27T17:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-16. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T17:16:49Z : No. of bitstreams: 1 000895976.pdf: 6319308 bytes, checksum: 61a28ced681adcaa7ced7a8a73e12138 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O presente trabalho trata da geocronologia das rochas e dos aspectos mineralógicos e geoquímicos do manto de intemperismo do complexo alcalino-carbonatítico de Tapira (MG), inserido na Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP). As rochas podem ser agrupadas nas séries silicática (bebedouritos e sienitos), carbonatítica e foscorítica e o espesso manto de intemperismo acima destas, pode ser dividido em zona de fosfato pobre, zona de fosfato, zona de titânio, cobertura profunda e cobertura superficial. A concentração dos elementos maiores e menores varia de acordo com o litotipo de origem e composição mineralógica ou de acordo com o estado de alteração da amostra e, portanto das fases minerais neoformadas. A análise geoquímica indica que o magmatismo que gerou as rochas de Tapira está associado à fusão da litosfera metassomaticamente enriquecida. Além disso, os processos intempéricos estão associados à hidrólise parcial das rochas silicáticas e dissolução dos carbonatos, com a perda geral de Ca, Mg, K e Si, acumulação de Al, Fe e Ti. O padrão de distribuição de ETR's das amostras de bebedouritos, foscorito e sienito indica, possivelmente, uma mesma fonte magmática para estas rochas. O conteúdo em ETR's aumenta da rocha fresca até a zona de titânio, devido à rápida re-precipitação dos ETR's e à perda de elementos maiores, que são facilmente remobilidados com a progressão do intemperismo químico. Nas coberturas profunda e superficial, ocorre uma diminuição nas concentrações de ETR's em direção ao topo dos perfis, ao mesmo tempo em que as concentrações de SiO2 e Al2O3 aumentam, possivelmente devido à influência dos materiais da encaixante que foram incorporados ao final dos processos de intemperismo e erosão. As novas idades 40Ar/39Ar indicam ao menos três eventos magmáticos durante a coloca ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / In this work the geochronology of the rocks and a mineralogical and geochemical characterization of the weathering cover was performed in the Tapira alkaline-carbonatitic complex, Minas Gerais State, Brazil, which belongs to The Alto Parnaíba Igneous Province (APIP). The rocks can be grouped in the silicate (bebedourites and syenites), carbonatitic and foscoritic series, and the thick weathering cover above them can be divided in poor phosphatic zone, phosphatic zone, titanium zone, deep cover and superficial cover. The concentration of major and minor elements varies according to the lithotype and mineralogical content or according to the weathering state of the sample and, therefore the neoformed mineral phases. The geochemical analysis indicates that the magmatism, which generated Tapira rocks, is associated with a metasomatically enriched lithosphere melting. Moreover, the weathering processes are typically related to partial hydrolysis of silicatic rocks and dissolution of carbonates, with a general loss of Ca, Mg, K and Si, and accumulation of Al, Fe and Ti. The distribution patterns of REE in the bebedourites, foscorite and syenite samples, possibly indicate the same magmatic source for these rocks. The content in REE increases from the fresh rock towards the titanium zone, probably due to a rapid reprecipitation of the REE and to the lost of major elements that are easily remobilized during the chemical weathering progression. In the deep and superficial covers, the concentration of REE decreases towards the top of the profiles, along with an increase in SiO2 and Al2O3 concentrations, probably due to the influence of country-rocks materials that were incorporated by the end of the weathering and denudation processes. The new 40Ar/39Ar ages indicate three magmatic events during the emplacement of this complex in ca. 96 Ma, 85-86 Ma and 79 ... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos Alberto Tello Sáenz / Trabalho possui apresentação e introdução em português / Banca: Julio Cesar Hadler Neto / Banca: Sandro Guedes de Oliveira / Banca: Francisco Sérgio Bernardes Ladeira / Banca: Norberto Morales / Resumo: Não disponível / Abstract: External Detector Method is a widely used technique in Fission Track Thermochronology, FTT, in which two different minerals are concomitantly employed: spontaneous tracks are observed in apatite and the induced ones in the external detector muscovite. They show intrinsic differences in detection and etching properties that should be taken into account. In this work, new geometry factor values, g, in apatite were obtained by ρED/ρIS ratio and GQR values through the measurement of projected lengths. Five mounts, two of which were large area prismatic sections (Mn-1 and Mn-2, Durango apatite) and three samples composed of random orientation pieces (D-2 and D-3, Durango apatite and TF-42, from crystalline rock) have been used to determine the g-values. A side effect of applying EDM is that the value of the initial confined induced fission track, L0, is not measured in routine analyses. The L0-value is an important parameter to quantify with good confidence the degree of annealing of the fossil fission tracks in the unknown age sample, being essential for accurate thermal history modeling. The impact of using arbitrary L0- values on the inference sample thermal history was investigated and discussed. The L0- value can be measured for each sample as an extension of the ρED/ρIS ratio method for measuring g, which consists in simultaneously irradiating pre-annealed apatite grains and the EDM mount of the same sample. The ratio between densities of induced tracks in the muscovite and in the extra apatite mount gives the value of g. L0 is the mean length of the confined fission tracks measured in the extra apatite mount. Eight apatite samples from crystalline basement, with grains at random orientation, were used to determine the gvalues. The resultant average found (0.560.02) is statistically in agreement with the values found for... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T12:18:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PetrologiaGranitosAlcalinos.pdf: 11144394 bytes, checksum: ed03b2e5b6fb1e7fed8817728f450ef5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T15:56:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PetrologiaGranitosAlcalinos.pdf: 11144394 bytes, checksum: ed03b2e5b6fb1e7fed8817728f450ef5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T15:56:32Z (GMT). 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As fácies tardias são um feldspato alcalino-granito hipersolvus porfirítico (FAGHP) com afinidades peralcalinas e idade 207Pb/206Pb de 1818 ± 2 Ma, e um albita-granito subsolvus. As relações de campo indicam que essas duas unidades interagiram e foram colocadas simultaneamente, admitindo-se para o albita-granito uma idade similar à do granito hipersolvus. O albita-granito (ABG) é composto por duas fácies. A fácies predominante é de cor acinzentada, peralcalina, denominada albita-granito de núcleo (ABGn). O ABGn é composto essencialmente por albita, quartzo, feldspato potássico e, subordinadamente, por criolita, zircão, polilitionita, riebeckita, pirocloro, mica escura rica em Fe, cassiterita e magnetita. As proporções modais das fases essenciais são aproximadamente equivalentes, sugerindo a cristalização do ABGn a partir de um líquido de composição cotética ou mínima. A origem magmática também é indicada por texturas microscópicas do tipo snowball, pela presença local de texturas de fluxo e pela sua expressiva homogeneidade geoquímica. O ABGn transiciona para uma rocha avermelhada, geoquimicamente peraluminosa, definida como albita-granito de borda (ABGb), que ocorre ao longo dos contatos do ABG com as rochas encaixantes. O ABGb é formado essencialmente por quartzo, feldspato potássico e albita, com fluorita, zircão, clorita, cassiterita, hematita e columbita. As proporções modais das fases essenciais são dispersas, com crescimento, em relação ao ABGn, no conteúdo de quartzo e redução no de albita. O ABGb é interpretado como originado por autometassomatismo do ABGn, que teve a sua mineralogia peralcalina modificada por ação de fluidos residuais. Evidências texturais indicativas de dissolução de fases primárias, formando cavidades preenchidas por fases tardias, bem como a substituição de criolita, micas e pirocloro apoiam essa interpretação. As análises por microssonda eletrônica indicam que as composições dos feldspatos do ABGn aproximam-se das dos termos finais albita e ortoclásio. Os feldspatos potássicos (Or —98%) não são pertíticos e apresentam altos teores de Rb2O (-2%) e Fe2O3 (-0,6%). As albitas (Ab —99%) mostram teores anomalamente altos de Fe2O3 (-1%) e relativamente baixos de Al2O3. Essas características composicionais indicam: (1) baixas temperaturas de cristalização para o ABGn, provavelmente inferiores a 500°C; (2) deficiência em Al2O3 no líquido a partir do qual o ABGn cristalizou. São reconhecidos dois tipos de micas no ABGb. As mais abundantes são Zn-Rb-polilitionitas, enquanto o segundo tipo é definido por micas com altos Fe, Zn, F, Rb e Li. Estas últimas apresentam Fe3+ como componente tetraédrico e baixos teores de Al2O3, sendo provisoriamente classificadas como micas tetraferríferas litiníferas (MTL). A ocorrência de mineralizações de Sn e metais raros e as composições químicas mostradas pelas micas e feldspatos, indicam que o líquido gerador do ABGn era geoquimicamente similar aos dos formadores de sistemas pegmatíticos portadores de metais raros. Os elevados teores de Fe2O3 dos feldspatos e MTLs, além da presença de magnetita, indicam que o ABG cristalizou sob condições de Fo2- relativamente elevada (~NNO). O ABGn apresenta teores muito elevados de F, Na2O, Sn, Nb, Zr, U, Th, Zn, Li e Rb, além de teores muito baixos ou nulos de CaO, MgO, TiO2, P2O5, Ba e Sr. Os valores extremos das razões K/Rb e Rb/Sr refletem o grau de fracionamento muito avançado do líquido a partir do qual o ABG cristalizou. Os padrões em "asa de gaivota" dos ETR, além das baixas razões LaN/YbN, indicam a forte influência do F durante a evolução magmática do ABGn. Os ETR mostram, internamente, se arranjam em "tetrads", indicando que seus mecanismos de fracionamento e distribuição foram controlados por processos similares aos ocorrentes em sistemas graníticos muito evoluídos. Os isótopos de Nd indicam protólitos paleoproterozóicos crustais para as fácies precoces do granito Madeira, que apresentam valores de εNd ligeiramente negativos. As amostras do ABGn e uma amostra do FAGHP apresentam valores baixos, porém positivos de εNd. Estes dados podem ser interpretados como: (1) indicando que o ABG e o FAGHP têm fontes distintas daquelas das fácies precedentes; (2) que o sistema isotópico Sm-Nd do ABG e do FAGHP foi perturbado. Finalmente, um desvio no sentido de valores de εNd extremamente negativos é mostrado pelas amostras do ABGb e por uma amostra hidrotermalizada do FAGHP . Isso demostra que os processos hidrotermais que afetaram o ABGb e, localmente, o FAGHP , causaram profundas perturbações no sistema isotópico Sm-Nd dessas rochas. O modelo petrogenético adotado, baseado em experimentos realizados no sistema albita-granito – H2O - HF a 1 Kbar, sugere que o ABG foi originado a partir de líquidos residuais derivados de magmas inicialmente ricos em F e empobrecidos em MgO, TiO2 e principalmente CaO. A concentração de F nos líquidos finais rebaixa fortemente a viscosidade, densidade e o solidus do sistema, causando uma também extrema diferenciação desses líquidos, que passam a ter uma composição similar a de pegmatitos enriquecidos em metais raros. O aumento do teor de H2O com o avanço da cristalização leva a separação de fluídos aquosos, responsáveis pela formação das rochas dos níveis pegmatíticos no interior do ABG, enquanto a fase residual rica em F geraria os bolsões e veios de criolita maciça associados a eles. / The mineral deposits of the Pitinga mine are related to the Proterozoic Água Boa and Madeira granites. Both are intrusive in the 1888 ± 3 Ma old acid volcanic rocks of the lricoumé Group. The Madeira Granite is composed by four facies, which emplacement sequence was inferred from its field relationships. The early facies is an 1824 ± 2 Ma old, porphyritic, metaluminous amphibole biotite syenogranite, which locally shows rapakivi texture. This facies is followed by an 1822 ± 1 Ma old, equigranular, peraluminous alkali feldspar biotite gravite. The two late facies are an 1818 ± 2 Ma old porphyritic, hypersolvus, alkali feldspar grafite and subsolvus albite gravite. Contact relationships indicate that the liquids forming these two late phases coexisted during the magmatic stage. This implies that they were emplaced almost simultaneously and also that the albite gravite and the hypersolvus grafite have a similar age. The albite gravite is composed by two facies. The dominant is a gray, peralkaline core facies (CAbG), which is composed essentially by albite, quartz and K-feldspar, accompanied by cryolite, zircon, polylithionite, riebeckite, Li-Fe mica, cassiterite, pyrochlore and magnetite. The modal proportions of the essential phases are similar, suggesting a magmatic origin for the CAbG and a cotectic or near minimum composition for its melt. Other features indicating a magmatic origin for the CAbG are: (1) the common occurrence of microscopic snowball textures; (2) it's petrographic and geochemical homogeneous character; (3) local presence of associated rocks with fluidal or pegmatitic textures. The CAbG is transitional to a reddish, peraluminous border facies (BAbG), found along the contacts of the albite with the early facies of the Madeira Granite. The BAbG is composed by albite, quartz and K-feldspar, with subordinate amounts of fluorite, zircon, chlorite, cassiterite, hematite, and columbite. The BAbG modal proportions of the essential phases are more variable and it has higher quartz and lower albite modal contents compared with the CAbG. The BAbG was originated by the autometasomatic alteration of the CAbG. The fluids involved in this process had a strongly oxidizing character and associated chemical changes destabilized the peralkaline mineralogy of the CAbG as evidenced by the replacement of cryolite, micas, pyrochlore and riebeckite. EMPA analyses indicate that the feldspars of the CAbG have near end-member compositions. The K-feldspars (Or —98%) are not perthitic and show high contents of Rb20 (-2%) and Fe2O3 (-0.6%), while the albites (Ab —99%) show anomalously high Fe2O3 (-1%) and relatively low Al2O3. These compositional characteristics indicate: a final crystallization temperature around 500°C or lower for the CAbG; the Al2O3 depleted character of the CAbG melt. Two micas were identified in the CAbG, both showing extremely low K/Rb ratios and high contents of Fe, Zn e Li. The more abundant is a Zn-Rb-polylithionite and the other is dark, Fe-Li mica with high Zn, F and Rb contents. The latter is relatively impoverished in Al2O3 and has Fe in tetrahedral positions, being tentatively classified as a tetra-ferri-Li mica. The unusual chemical compositions of micas and feldspars, as weli as the associated Sn, Nb, Zr, F, mineralization indicate that the CAbG derived from a melt that was geochemically similar to those forming fractionated, rare metal NYF pegmatites. The high Fe2O3 in feldspars and high Fe2O3/FeO in the dark mica, besides the presence of magnetite in the CAbG, suggests that it crystallized under relatively oxidizing conditions (-NINO). The CAbG shows very high contents of F, Na2O, Sn, Nb, Zr, U, Th, Zn, Li and Rb, and low CaO, MgO, TiO2, P2O5, Ba, and Sr. K/Rb and Rb/Sr ratios display extreme values, demonstrating the advanced fractionation of the liquid that originates the CAbG. The gullwing-shaped REE patterns and very low LaN/YbN ratios indicate the strong influence of F during magmatic evolution. The REE are distributed as M-type tetrads, showing that the fractionation mechanisms and the distribution of the REE's were controlled by processes similar to those observed in rare metal-bearing, evolved granitic systems. The Nd isotopes indicate crustal Paleoproterozoic protholiths for the two early facies of the Madeira Granite, which shows slightly negative εNd values. The CAbG and one sample of the hypersolvus grafite show low, positive εNd values. These data can be interpreted as indicating that: (1) the albite granite and the hypersolvus grafite have a protholith which is distinct from that of the earlier facies of the Madeira Granite; (2) both group of rocks derived from a same protholith but the Sm-Nd isotopic system of the albite granite and hypersolvus grafite was disturbed. Ali analyzed samples of the BAbG and an oxidized sample of the hypersolvus grafite shows strongly negative and scattered εNd values. This suggests that the hydrothermal processes that affected these rocks were able to strongly disturb their Nd isotopic system. The adopted petrogenetic nnodel, based on experiments on the system albite grafite -H20 - HF at 1 Kbar, suggests that the albite granite was originated from residual liquids derived from pristine F-rich, MgO-, TiO2--, CaO-depleted magmas. The very high F contents of the residual liquids strongly depressed the viscosity, density and the solidus of the system. This permitted a extreme fractionation of the melt, which evolved in a temperature interval coincident with those of pegmatitic processes. Due to the increase of the H2O contents in the residual liquid in the inner portions of the albite grafite, water saturation was attained and an aqueous fluids was segregated allowing the formation of pegmatitic rocks, while the F-rich residual melt phase generated the veins and pods of massive cryolite.