Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias, Mención Geología / Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción, el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes, CEGA (FONDAP-CONICYT # 15090013), y la beca doctoral CONICYT # 21170857 / 22/05/2021

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-11-18T12:24:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelamentoEletromagneticoAnalogico.pdf: 8231910 bytes, checksum: e06ef7849ac9f47689cabfb2f3939fe0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-18T16:58:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelamentoEletromagneticoAnalogico.pdf: 8231910 bytes, checksum: e06ef7849ac9f47689cabfb2f3939fe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-18T16:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelamentoEletromagneticoAnalogico.pdf: 8231910 bytes, checksum: e06ef7849ac9f47689cabfb2f3939fe0 (MD5) Previous issue date: 1989 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nas últimas três décadas os métodos eletromagnéticos vem se desenvolvendo satisfatoriamente em função da aplicabilidade na prospecção de corpos de sulfetos maciços. Em regiões de climas tropicais, normalmente o manto de intemperismo apresenta-se condutivo. E este, na maioria das vezes, não é levado em conta na prospecção eletromagnética, causando portanto erros consideráveis de interpretações. Neste trabalho consideramos o manto de intemperismo em contato e sem-contato com o corpo condutor. Com o objetivo de estudar os efeitos dos mantos sobre anomalias EM de corpos tabulares inclinados, foram feitos vários experimentos utilizando modelamento analógico em escala reduzida, admitindo-se diferentes parâmetros de resposta para o corpo e o manto. Para simular o corpo foram utilizadas placas de aço inoxidável com as dimensões suficientemente grande em relação ao espaçamento entre as bobinas, de tal modo que simulassem um semi-plano. Para simular o manto foi utilizado uma solução de sais, sendo que para o caso de manto-condutivo, o corpo foi colocado em contato galvânico com a solução. Para o manto-indutivo foi considerado sem-contato galvânico, de tal forma que o corpo e o manto fossem acoplados apenas indutivamente. Onde 1) o corpo foi colocado totalmente sem contato com o manto 2) o corpo foi revestido por uma película resistiva e colocado em contato com o manto. Com a presença de manto-indutivo, observamos que a amplitude dos perfis é levemente atenuada. Além disso, observamos na quadratura a reversão e o aparecimento de um pico-extra nas inclinações do corpo θ≤60º e nos valores de número de indução αc≥78.16 e αm≥0.5 respectivamente do corpo e do manto. E a rotação de fase se dava no sentido horário, sendo mais intensa para altos valores de número de indução do corpo. No manto-indutivo o corpo parece estar a uma profundidade maior que a verdadeira, e ser mais condutivo do que realmente é. Com manto-condutivo, observamos que as amplitudes dos perfis são ligeiramente acrescidos assim como, a rotação de fase se dava no sentido anti-horário sendo mais intensa para pequenos valores de número de indução do corpo. Os demais efeitos tais como reversão na quadratura e presença de pico-extra ocorrem de modo análogo ao ocorrido no caso de manto-indutivo. No manto-condutivo, o corpo parece estar a uma profundidade inferior à verdadeira e ser menos condutivo. As anomalias EM são ligeiramente modificadas em função da rotação de fase e atenuação de amplitudes que ocorrem nos campos primário e secundário quando atravessam o manto, e também em consequência da interação indutiva de corrente induzida entre corpo e manto. Além disso ocorre a redistribuição de corrente no manto devido à presença de corpo dentro do manto. No manto-condutivo as correntes são canalizadas dentro do corpo que está em contato galvânico com o manto, enquanto no manto-indutivo ocorre um desvio de corrente, devido à película resistiva que envolve o corpo. / In the last three decades, electromagnetic methods are continuing to develop due to their proven usefulness in the search for massive sulfides. In tropical regions, the overburden is usually conducting. However the effect of this conducting layer is seldon taken into account while interpretating the EM data. this can cause considerable interpretation erros. In this work, we considered the overburden in-contact and not in-contact with the underlying conductor. Reduced scale model experiments were carried out to study the effects of the overburden on the EM anomalies of inclined tabular like bodies. With this objective, response parameters of the conductor and the overburden were varied. The target-conductor is represented in the model experiments by stainless steel sheets. These sheets are, larg compared the coil separation in order to simulated the behavior of a half-plane. The overburden is simulated by a conducting solution. To represented the case of a conductive-overburden the model is placed in galvanic contact with the solution. In case of the inductive-overburden the model is coupled to the overburden only inductively and did not have a galvanic contact. This situation is attained by keeping the model 1) totally out of the solution, and 2) partially in the solution but the model is covered by a resistive film to avoid the galvanic contact with the solution. In the presence of inductive-overburden, the anomalies are slightly attenuated. In the quadrature component the profile is inverted and an extra-peak appear in the case of low dipping models at higher induction numbers of the overburden and the model. Also the anomaly suffers a clockwise rotation which is intense for higher induction number of the conductor. Therefore, in the presence of an inductive-overburden the conductor appears to be more conducting and at higher depth than it really is. In the presence of a conductive-overburden, the anomaly amplitude are slightly enhanced and suffer an anticlockwise phase rotation, which is more intense at the lower induction number of the conductor. However, the other effects in the quadrature component, like the inversion and an appearance of the extra-peak, are similar to that of the inductive-overburden. Due to these effects of the conductive-overburden, the conductor appears to be at a shallower depth and less conducting than it actually is. These modifications in anomalies are caused by: a) The primary and secondary EM fields suffering attenuation and phase rotation when passing through a conducting overburden, b) an inductive interaction between the induced currents in the conductor and the overburden, and also, c) a redistribution of the currents in the overburden when the conductor is placed in it. In case of a conductive-overburden, currents are channeled in the conductor which is in galvanic contact with the less conducting overburden. On the other hand when a conductor covered with a resistive film is placed in the conducting solution, the currents are displaced and they crowd in the solution next to the boundary of the resistive film.

SPEECH BY THE MINISTER OF HEALTH, DR MANTO TSHABALALA-MSIMANG, MP, DURING THE RENAMING OF GA-RANKUWA HOSPITAL TO GEORGE MUKHARI HOSPITAL, Ga-Rankuwa, 3 November 2003

A região de back-arc continental da Patagônia oferece a oportunidade de estudar a composição do manto terrestre, pois amostras de xenólitos mantélicos trazidas à superfície por lavas basálticas. Ambas fornecem valiosas informações sobre a fonte, bem como dos processos metassomáticos que promovem heterogeneidades geoquímicas e isotópicas no manto subcontinental. Com o objetivo de compreender a gênese e a contribuição de agentes metassomáticos em amostras de xenólitos mantélicos e de basaltos alcalinos, o presente estudo reporta novos dados geoquímicos, idades K-Ar, isótopos de Sr-Nd-Pb e isótopos de gases nobres. Com base nas composições mineralógicas, geoquímicas e isotópicas (Sr-Nd-Pb), o primeiro manuscrito desta tese propõe dois novos grupos de basaltos datados do Cenozoico com assinatura intraplaca, Grupo I e Grupo II. A área de estudo está amplamente distribuída através do back-arc continental da Patagônia. Os basaltos do Grupo I são resultantes de baixos graus de fusão parcial (<3%) a partir de uma fonte astenosférica com flogopita estável na zona de estabilidade de granada-peridotitos (113-134 km) com razões isotópicas de Sr-Nd-Pb representativas de OIB depletado. Essas características sugerem que o vulcanismo intraplaca tem relação com anomalias composicionais (“wetspots”), o que poderia estar relacionado a uma anomalia térmica abaixo da Patagônia (TP = 1400-1563°C). Por outro lado, sugerimos que a fusão parcial (5-10%) de veios piroxeníticos próximos ao limite litosferaastenosfera (89-94 km) foram capazes de produzir as características geoquímicas e isotópicas de manto enriquecido (EMI) observadas nos basaltos do Grupo II sem a influência de anomalia térmica (TP = 1305-1364°C). Em geral, a quantidade de componentes derivados da placa diminui em direção à leste, refletindo variação geoquímica a partir da distância do arco vulcânico. O segundo manuscrito apresenta novos dados geoquímicos e isotópicos (Sr-Nd-Pb) de amostras de espinélio-lherzolitos e de seus basaltos hospedeiros. A área de estudo é representada por um fluxo de lava próximo à cidade de Coyhaique, back-arc chileno. Essa ocorrência é uma das mais próximas da margem convergente, estando a ~320 km da fossa do Chile. A idade K-Ar obtida para as amostras do basalto hospedeiro são de 54 Ma. Com base nos dados geoquímicos e isotópicos, esse basalto alcalino apresenta assinatura do tipo OIB (OIB-like), foi gerado a partir de baixos graus de fusão parcial (até 6%) dentro do campo de estabilidade da granada e, provavelmente, é o resultado da ressurgência astenosférica através da abertura de uma janela astenosférica como consequência da subducção da dorsal de Farallón-Aluk. Os espinélio-lherzolitos mostram características marcantes de metassomatismo relacionado à zona de subducção, tais como pronunciadas anomalias negativas de Nb-Ta-Ti. No entanto, com base nos dados geoquímicos e isotópicos, essas rochas requerem um SCLM heterogêneo, resultante da mistura entre um componente depletado (DMM ou PREMA) e até 15% de componentes derivados da placa oceânica de Aluk. O agente metassomatizante é representado por diferentes proporções de líquidos resultantes da fusão de sedimentos da fossa do Chile (até 60%) e de uma crosta oceânica modificada (mais de 40%). Por fim, o terceiro manuscrito é baseado em composições inéditas de gases nobres e em novas razões isotópicas de Sr-Nd-Pb de xenólitos mantélicos do Campo Vulcânico de Pali-Aike e de Gobernador Gregores. Os dados isotópicos de gases nobres indicam que o SCLM patagônico reflete a mistura entre o ar e dois membros finais mantélicos. Os peridotitos de Pali-Aike representam o SCLM desgaseificado e intrínseco com assinatura fortemente radiogênica/nucleogênica, como mostrado pelas elevadas razões de 4He/3He, 21Ne/22Ne, e 40Ar/36Ar comparadas à fonte de MORB. Em relação aos componentes mantélicos, os peridotitos de Gobernador Gregores representam uma mistura entre o SCLM (Pali-Aike) e o MORB. O metassomatismo de um componente do tipo MORB pode ser observado através das composições isotópicas de He e Ne, podendo ser tectonicamente explicado pela ressurgência do manto astenosférico em resposta à abertura de uma janela astenosférica abaixo da Patagônia como consequência da subducção da dorsal do Chile. Adicionalmente, essas rochas mostram composições depletadas de Sr-Nd-Pb e uma idade de 13,64 ± 0,83 Ma foi obtida através de uma isócrona de Rb-Sr baseada na composição isotópica da rocha-total, clinopiroxênio e flogopita. Esses dados representam a idade de formação da flogopita, que é um mineral essencial para determinar a idade do metassomatismo e sua potencial associação com eventos geotectônicos. Sendo assim, é possível relacionar a formação desse mineral com a colisão da dorsal do Chile contra a fossa do Chile e a subsequente abertura da janela astenosférica. / Patagonian continental back-arc offers the opportunity to study the mantle composition because of mantle xenoliths brought to the surface by basaltic lavas. Both provide valuable information about the mantle source, as well as metasomatic processes that promote geochemical and isotopic heterogeneities in the subcontinental mantle. In order to understand the mantle source and contribution of metasomatic agents in samples of mantle xenoliths and alkaline basalts, this study reports new geochemical data, K-Ar ages, Sr-Nd-Pb isotopes and noble gas isotopes. Based on mineralogical, geochemical and Sr-Nd-Pb isotope compositions, the first manuscript of this thesis suggests two new groups of Cenozoic Patagonian basalts with intraplate signatures, Group I and Group II. The studied area is widely distributed through Patagonian continental back-arc. Group I basalts results from small degrees of partial melting (<3%) of a phlogopite-bearing garnet peridotite mantle source at asthenospheric depths (113-134 km) with Sr-Nd-Pb isotopic ratios that represent a depleted OIB-like component. These features suggest a relation between intraplate volcanism and compositional anomalies (“wetspot”), which could be related to a thermal anomaly beneath Patagonia (TP = 1400-1563°C). On the other hand, partial melting (5-10%) of pyroxenite veins close to the lithosphere-asthenosphere boundary (89-94 km) were capable to produce the geochemical and isotopic features of enriched mantle component (EMI) of Group II basalts without thermal anomaly (TP = 1305- 1364°C). In general, the amount of slab components decreases eastward, reflecting across-arc geochemical variation. The second manuscript presents new geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data for spinel-lherzolites and its host basalt. The studied area is represented by a lava flow near Coyhaique, Chilean back-arc. This occurrence is one of the closest to the convergent margin, being ~320 km from the Chile trench. New K-Ar ages for host basalt yielded 54 Ma. Based on geochemical and isotopic data, this OIB-like alkaline basalt was generated by small degrees of partial melting (up to 6%) within the garnet stability field, probably resulting from asthenospheric upwelling through slab window within the subducting Farallón-Aluk spreading ridge. Spinel-lherzolites show marked features of subduction zone metasomatism, such as pronounced negative Nb-Ta-Ti anomalies. However, based on the geochemical and isotopic data, these rocks require a heterogeneous SCLM resulting from mixing between depleted component (DMM or PREMA) and up to 15% of slab-derived components associated to subduction of Aluk oceanic plate. The enriched component added to the SCLM was metasomatized by different extents of melts from subducted Chile trench sediments (up to 60%) and modified oceanic crusts (more than 40%). Finally, the third manuscript is based on inedited noble gas compositions and on new Sr-Nd-Pb isotopic ratios of mantle xenoliths from Pali-Aike Volcanic Field and Gobernador Gregores. Noble gas data indicate that Patagonian SCLM reflects a mixing between air and two mantle endmembers. Pali-Aike peridotites represent degassed and intrinsic SCLM with strongly radiogenic/nucleogenic signature by higher 4He/3He, 21Ne/22Ne, and 40Ar/36Ar ratios than MORB source. In terms of mantle components, GG peridotites represent a mixing between SCLM (Pali-Aike) and MORB. The metasomatism with MORB-like signature can be tectonically explained by asthenospheric mantle upwelling in response to the opening of a slab window beneath Patagonia because of Chile Ridge subduction. Additionally, these rocks show depleted Sr-Nd-Pb isotopic data and an age of 13.64 ± 0.83 Ma was obtained by Rb-Sr isochron including whole-rock, clinopyroxene and phlogopite. This data represents the formation age of phlogopite, which is a key mineral to determine the time of metasomatic imprint and its potential association with geotectonic events. Thus, it is possible to associate the formation of this mineral to collision of Chile Ridge against Chile trench, and the subsequent opening of slab window.

Submitted by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-05-06T18:48:58Z No. of bitstreams: 1 diss_felix_nannini.pdf: 6724045 bytes, checksum: f630000021b00d5edcc7582b34ac3da6 (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-05-06T18:49:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss_felix_nannini.pdf: 6724045 bytes, checksum: f630000021b00d5edcc7582b34ac3da6 (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-05-06T18:49:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss_felix_nannini.pdf: 6724045 bytes, checksum: f630000021b00d5edcc7582b34ac3da6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-06T18:49:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diss_felix_nannini.pdf: 6724045 bytes, checksum: f630000021b00d5edcc7582b34ac3da6 (MD5) / O Kimberlito Indaiá, situado 25 km a norte da cidade de Monte Carmelo, na região oeste de Minas Gerais, é intrusivo em granitóides cataclasados associados ao Grupo Araxá, na Faixa de Dobramentos Brasília. O corpo apresenta forma subcircular e diâmetro principal de 220 m na direção NE-SW; em sua porção NE ocorre uma intrusão de kamafugito associada de 120 m de diâmetro. A rocha exibe coloração cinza escura e textura inequigranular bem destacada, sendo constituída por uma matriz afanítica na qual estão dispersos macrocristais de olivina (abundantes), ilmenita, flogopita e piroxênio, além de xenólitos mantélicos e crustais de dimensões variadas. Os xenólitos mantélicos são constituídos, em ordem de abundância, por harzburgitos (41%), lherzolitos (37%), dunitos (14%), mica piroxenitos (6%) e xenólito polimítico (2%). Os harzburgitos, lherzolitos e dunitos exibem, além das fases primárias (olivina, enstatita e diopsídio), teores subordinados de espinélio, cromita, diopsídio, flogopita, ilmenita e raro anfibólio. A textura predominante é grossa (protogranular), ocorrendo subordinadamente as texturas granoblástica e porfiroclástica. Análises químicas por microssonda eletrônica revelaram que as fases silicáticas possuem valores Mg/(Mg+Fe) maiores em harzburgitos e dunitos e menores nos lherzolitos. Os mica piroxenitos (flogopita+enstatita+ilmenita) e os xenólitos polimíticos (olivina+diopsídio+ilmenita+flogopita) apresentam mineralogia mais complexa, possuindo em adição magnetita, perovskita, barita, zircão, badeleíta, pentlandita, galena e uma fase mineral rara ainda não identificada. As razões Mg/(Mg+Fe) das fases silicáticas são mais baixas que as dos xenólitos de peridotitos. As características químicas da flogopita e da ilmenita destes xenólitos indicam similaridades com os xenólitos da suíte MARID. A variedade textural dos xenólitos estudados, de grossa (protogranular) a granoblástica, é uma evidência de processos de recristalização por deformação mecânica. A aplicação de geotermômetros da literatura para os espinélio lherzolitos forneceu temperaturas de equilíbrio entre 655 a 908°C, em concordância com dados de outras intrusões do oeste mineiro. A presença de flogopita e ilmenita sob a forma de bolsões nos xenólitos de peridotitos, bem como nos mica piroxenitos e xenólitos polimíticos, são indicativos da atuação de processos de metassomatismo no manto da região de Monte Carmelo

A região de back-arc continental da Patagônia oferece a oportunidade de estudar a composição do manto terrestre, pois amostras de xenólitos mantélicos trazidas à superfície por lavas basálticas. Ambas fornecem valiosas informações sobre a fonte, bem como dos processos metassomáticos que promovem heterogeneidades geoquímicas e isotópicas no manto subcontinental. Com o objetivo de compreender a gênese e a contribuição de agentes metassomáticos em amostras de xenólitos mantélicos e de basaltos alcalinos, o presente estudo reporta novos dados geoquímicos, idades K-Ar, isótopos de Sr-Nd-Pb e isótopos de gases nobres. Com base nas composições mineralógicas, geoquímicas e isotópicas (Sr-Nd-Pb), o primeiro manuscrito desta tese propõe dois novos grupos de basaltos datados do Cenozoico com assinatura intraplaca, Grupo I e Grupo II. A área de estudo está amplamente distribuída através do back-arc continental da Patagônia. Os basaltos do Grupo I são resultantes de baixos graus de fusão parcial (<3%) a partir de uma fonte astenosférica com flogopita estável na zona de estabilidade de granada-peridotitos (113-134 km) com razões isotópicas de Sr-Nd-Pb representativas de OIB depletado. Essas características sugerem que o vulcanismo intraplaca tem relação com anomalias composicionais (“wetspots”), o que poderia estar relacionado a uma anomalia térmica abaixo da Patagônia (TP = 1400-1563°C). Por outro lado, sugerimos que a fusão parcial (5-10%) de veios piroxeníticos próximos ao limite litosferaastenosfera (89-94 km) foram capazes de produzir as características geoquímicas e isotópicas de manto enriquecido (EMI) observadas nos basaltos do Grupo II sem a influência de anomalia térmica (TP = 1305-1364°C). Em geral, a quantidade de componentes derivados da placa diminui em direção à leste, refletindo variação geoquímica a partir da distância do arco vulcânico. O segundo manuscrito apresenta novos dados geoquímicos e isotópicos (Sr-Nd-Pb) de amostras de espinélio-lherzolitos e de seus basaltos hospedeiros. A área de estudo é representada por um fluxo de lava próximo à cidade de Coyhaique, back-arc chileno. Essa ocorrência é uma das mais próximas da margem convergente, estando a ~320 km da fossa do Chile. A idade K-Ar obtida para as amostras do basalto hospedeiro são de 54 Ma. Com base nos dados geoquímicos e isotópicos, esse basalto alcalino apresenta assinatura do tipo OIB (OIB-like), foi gerado a partir de baixos graus de fusão parcial (até 6%) dentro do campo de estabilidade da granada e, provavelmente, é o resultado da ressurgência astenosférica através da abertura de uma janela astenosférica como consequência da subducção da dorsal de Farallón-Aluk. Os espinélio-lherzolitos mostram características marcantes de metassomatismo relacionado à zona de subducção, tais como pronunciadas anomalias negativas de Nb-Ta-Ti. No entanto, com base nos dados geoquímicos e isotópicos, essas rochas requerem um SCLM heterogêneo, resultante da mistura entre um componente depletado (DMM ou PREMA) e até 15% de componentes derivados da placa oceânica de Aluk. O agente metassomatizante é representado por diferentes proporções de líquidos resultantes da fusão de sedimentos da fossa do Chile (até 60%) e de uma crosta oceânica modificada (mais de 40%). Por fim, o terceiro manuscrito é baseado em composições inéditas de gases nobres e em novas razões isotópicas de Sr-Nd-Pb de xenólitos mantélicos do Campo Vulcânico de Pali-Aike e de Gobernador Gregores. Os dados isotópicos de gases nobres indicam que o SCLM patagônico reflete a mistura entre o ar e dois membros finais mantélicos. Os peridotitos de Pali-Aike representam o SCLM desgaseificado e intrínseco com assinatura fortemente radiogênica/nucleogênica, como mostrado pelas elevadas razões de 4He/3He, 21Ne/22Ne, e 40Ar/36Ar comparadas à fonte de MORB. Em relação aos componentes mantélicos, os peridotitos de Gobernador Gregores representam uma mistura entre o SCLM (Pali-Aike) e o MORB. O metassomatismo de um componente do tipo MORB pode ser observado através das composições isotópicas de He e Ne, podendo ser tectonicamente explicado pela ressurgência do manto astenosférico em resposta à abertura de uma janela astenosférica abaixo da Patagônia como consequência da subducção da dorsal do Chile. Adicionalmente, essas rochas mostram composições depletadas de Sr-Nd-Pb e uma idade de 13,64 ± 0,83 Ma foi obtida através de uma isócrona de Rb-Sr baseada na composição isotópica da rocha-total, clinopiroxênio e flogopita. Esses dados representam a idade de formação da flogopita, que é um mineral essencial para determinar a idade do metassomatismo e sua potencial associação com eventos geotectônicos. Sendo assim, é possível relacionar a formação desse mineral com a colisão da dorsal do Chile contra a fossa do Chile e a subsequente abertura da janela astenosférica. / Patagonian continental back-arc offers the opportunity to study the mantle composition because of mantle xenoliths brought to the surface by basaltic lavas. Both provide valuable information about the mantle source, as well as metasomatic processes that promote geochemical and isotopic heterogeneities in the subcontinental mantle. In order to understand the mantle source and contribution of metasomatic agents in samples of mantle xenoliths and alkaline basalts, this study reports new geochemical data, K-Ar ages, Sr-Nd-Pb isotopes and noble gas isotopes. Based on mineralogical, geochemical and Sr-Nd-Pb isotope compositions, the first manuscript of this thesis suggests two new groups of Cenozoic Patagonian basalts with intraplate signatures, Group I and Group II. The studied area is widely distributed through Patagonian continental back-arc. Group I basalts results from small degrees of partial melting (<3%) of a phlogopite-bearing garnet peridotite mantle source at asthenospheric depths (113-134 km) with Sr-Nd-Pb isotopic ratios that represent a depleted OIB-like component. These features suggest a relation between intraplate volcanism and compositional anomalies (“wetspot”), which could be related to a thermal anomaly beneath Patagonia (TP = 1400-1563°C). On the other hand, partial melting (5-10%) of pyroxenite veins close to the lithosphere-asthenosphere boundary (89-94 km) were capable to produce the geochemical and isotopic features of enriched mantle component (EMI) of Group II basalts without thermal anomaly (TP = 1305- 1364°C). In general, the amount of slab components decreases eastward, reflecting across-arc geochemical variation. The second manuscript presents new geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data for spinel-lherzolites and its host basalt. The studied area is represented by a lava flow near Coyhaique, Chilean back-arc. This occurrence is one of the closest to the convergent margin, being ~320 km from the Chile trench. New K-Ar ages for host basalt yielded 54 Ma. Based on geochemical and isotopic data, this OIB-like alkaline basalt was generated by small degrees of partial melting (up to 6%) within the garnet stability field, probably resulting from asthenospheric upwelling through slab window within the subducting Farallón-Aluk spreading ridge. Spinel-lherzolites show marked features of subduction zone metasomatism, such as pronounced negative Nb-Ta-Ti anomalies. However, based on the geochemical and isotopic data, these rocks require a heterogeneous SCLM resulting from mixing between depleted component (DMM or PREMA) and up to 15% of slab-derived components associated to subduction of Aluk oceanic plate. The enriched component added to the SCLM was metasomatized by different extents of melts from subducted Chile trench sediments (up to 60%) and modified oceanic crusts (more than 40%). Finally, the third manuscript is based on inedited noble gas compositions and on new Sr-Nd-Pb isotopic ratios of mantle xenoliths from Pali-Aike Volcanic Field and Gobernador Gregores. Noble gas data indicate that Patagonian SCLM reflects a mixing between air and two mantle endmembers. Pali-Aike peridotites represent degassed and intrinsic SCLM with strongly radiogenic/nucleogenic signature by higher 4He/3He, 21Ne/22Ne, and 40Ar/36Ar ratios than MORB source. In terms of mantle components, GG peridotites represent a mixing between SCLM (Pali-Aike) and MORB. The metasomatism with MORB-like signature can be tectonically explained by asthenospheric mantle upwelling in response to the opening of a slab window beneath Patagonia because of Chile Ridge subduction. Additionally, these rocks show depleted Sr-Nd-Pb isotopic data and an age of 13.64 ± 0.83 Ma was obtained by Rb-Sr isochron including whole-rock, clinopyroxene and phlogopite. This data represents the formation age of phlogopite, which is a key mineral to determine the time of metasomatic imprint and its potential association with geotectonic events. Thus, it is possible to associate the formation of this mineral to collision of Chile Ridge against Chile trench, and the subsequent opening of slab window.

A região de back-arc continental da Patagônia oferece a oportunidade de estudar a composição do manto terrestre, pois amostras de xenólitos mantélicos trazidas à superfície por lavas basálticas. Ambas fornecem valiosas informações sobre a fonte, bem como dos processos metassomáticos que promovem heterogeneidades geoquímicas e isotópicas no manto subcontinental. Com o objetivo de compreender a gênese e a contribuição de agentes metassomáticos em amostras de xenólitos mantélicos e de basaltos alcalinos, o presente estudo reporta novos dados geoquímicos, idades K-Ar, isótopos de Sr-Nd-Pb e isótopos de gases nobres. Com base nas composições mineralógicas, geoquímicas e isotópicas (Sr-Nd-Pb), o primeiro manuscrito desta tese propõe dois novos grupos de basaltos datados do Cenozoico com assinatura intraplaca, Grupo I e Grupo II. A área de estudo está amplamente distribuída através do back-arc continental da Patagônia. Os basaltos do Grupo I são resultantes de baixos graus de fusão parcial (<3%) a partir de uma fonte astenosférica com flogopita estável na zona de estabilidade de granada-peridotitos (113-134 km) com razões isotópicas de Sr-Nd-Pb representativas de OIB depletado. Essas características sugerem que o vulcanismo intraplaca tem relação com anomalias composicionais (“wetspots”), o que poderia estar relacionado a uma anomalia térmica abaixo da Patagônia (TP = 1400-1563°C). Por outro lado, sugerimos que a fusão parcial (5-10%) de veios piroxeníticos próximos ao limite litosferaastenosfera (89-94 km) foram capazes de produzir as características geoquímicas e isotópicas de manto enriquecido (EMI) observadas nos basaltos do Grupo II sem a influência de anomalia térmica (TP = 1305-1364°C). Em geral, a quantidade de componentes derivados da placa diminui em direção à leste, refletindo variação geoquímica a partir da distância do arco vulcânico. O segundo manuscrito apresenta novos dados geoquímicos e isotópicos (Sr-Nd-Pb) de amostras de espinélio-lherzolitos e de seus basaltos hospedeiros. A área de estudo é representada por um fluxo de lava próximo à cidade de Coyhaique, back-arc chileno. Essa ocorrência é uma das mais próximas da margem convergente, estando a ~320 km da fossa do Chile. A idade K-Ar obtida para as amostras do basalto hospedeiro são de 54 Ma. Com base nos dados geoquímicos e isotópicos, esse basalto alcalino apresenta assinatura do tipo OIB (OIB-like), foi gerado a partir de baixos graus de fusão parcial (até 6%) dentro do campo de estabilidade da granada e, provavelmente, é o resultado da ressurgência astenosférica através da abertura de uma janela astenosférica como consequência da subducção da dorsal de Farallón-Aluk. Os espinélio-lherzolitos mostram características marcantes de metassomatismo relacionado à zona de subducção, tais como pronunciadas anomalias negativas de Nb-Ta-Ti. No entanto, com base nos dados geoquímicos e isotópicos, essas rochas requerem um SCLM heterogêneo, resultante da mistura entre um componente depletado (DMM ou PREMA) e até 15% de componentes derivados da placa oceânica de Aluk. O agente metassomatizante é representado por diferentes proporções de líquidos resultantes da fusão de sedimentos da fossa do Chile (até 60%) e de uma crosta oceânica modificada (mais de 40%). Por fim, o terceiro manuscrito é baseado em composições inéditas de gases nobres e em novas razões isotópicas de Sr-Nd-Pb de xenólitos mantélicos do Campo Vulcânico de Pali-Aike e de Gobernador Gregores. Os dados isotópicos de gases nobres indicam que o SCLM patagônico reflete a mistura entre o ar e dois membros finais mantélicos. Os peridotitos de Pali-Aike representam o SCLM desgaseificado e intrínseco com assinatura fortemente radiogênica/nucleogênica, como mostrado pelas elevadas razões de 4He/3He, 21Ne/22Ne, e 40Ar/36Ar comparadas à fonte de MORB. Em relação aos componentes mantélicos, os peridotitos de Gobernador Gregores representam uma mistura entre o SCLM (Pali-Aike) e o MORB. O metassomatismo de um componente do tipo MORB pode ser observado através das composições isotópicas de He e Ne, podendo ser tectonicamente explicado pela ressurgência do manto astenosférico em resposta à abertura de uma janela astenosférica abaixo da Patagônia como consequência da subducção da dorsal do Chile. Adicionalmente, essas rochas mostram composições depletadas de Sr-Nd-Pb e uma idade de 13,64 ± 0,83 Ma foi obtida através de uma isócrona de Rb-Sr baseada na composição isotópica da rocha-total, clinopiroxênio e flogopita. Esses dados representam a idade de formação da flogopita, que é um mineral essencial para determinar a idade do metassomatismo e sua potencial associação com eventos geotectônicos. Sendo assim, é possível relacionar a formação desse mineral com a colisão da dorsal do Chile contra a fossa do Chile e a subsequente abertura da janela astenosférica. / Patagonian continental back-arc offers the opportunity to study the mantle composition because of mantle xenoliths brought to the surface by basaltic lavas. Both provide valuable information about the mantle source, as well as metasomatic processes that promote geochemical and isotopic heterogeneities in the subcontinental mantle. In order to understand the mantle source and contribution of metasomatic agents in samples of mantle xenoliths and alkaline basalts, this study reports new geochemical data, K-Ar ages, Sr-Nd-Pb isotopes and noble gas isotopes. Based on mineralogical, geochemical and Sr-Nd-Pb isotope compositions, the first manuscript of this thesis suggests two new groups of Cenozoic Patagonian basalts with intraplate signatures, Group I and Group II. The studied area is widely distributed through Patagonian continental back-arc. Group I basalts results from small degrees of partial melting (<3%) of a phlogopite-bearing garnet peridotite mantle source at asthenospheric depths (113-134 km) with Sr-Nd-Pb isotopic ratios that represent a depleted OIB-like component. These features suggest a relation between intraplate volcanism and compositional anomalies (“wetspot”), which could be related to a thermal anomaly beneath Patagonia (TP = 1400-1563°C). On the other hand, partial melting (5-10%) of pyroxenite veins close to the lithosphere-asthenosphere boundary (89-94 km) were capable to produce the geochemical and isotopic features of enriched mantle component (EMI) of Group II basalts without thermal anomaly (TP = 1305- 1364°C). In general, the amount of slab components decreases eastward, reflecting across-arc geochemical variation. The second manuscript presents new geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data for spinel-lherzolites and its host basalt. The studied area is represented by a lava flow near Coyhaique, Chilean back-arc. This occurrence is one of the closest to the convergent margin, being ~320 km from the Chile trench. New K-Ar ages for host basalt yielded 54 Ma. Based on geochemical and isotopic data, this OIB-like alkaline basalt was generated by small degrees of partial melting (up to 6%) within the garnet stability field, probably resulting from asthenospheric upwelling through slab window within the subducting Farallón-Aluk spreading ridge. Spinel-lherzolites show marked features of subduction zone metasomatism, such as pronounced negative Nb-Ta-Ti anomalies. However, based on the geochemical and isotopic data, these rocks require a heterogeneous SCLM resulting from mixing between depleted component (DMM or PREMA) and up to 15% of slab-derived components associated to subduction of Aluk oceanic plate. The enriched component added to the SCLM was metasomatized by different extents of melts from subducted Chile trench sediments (up to 60%) and modified oceanic crusts (more than 40%). Finally, the third manuscript is based on inedited noble gas compositions and on new Sr-Nd-Pb isotopic ratios of mantle xenoliths from Pali-Aike Volcanic Field and Gobernador Gregores. Noble gas data indicate that Patagonian SCLM reflects a mixing between air and two mantle endmembers. Pali-Aike peridotites represent degassed and intrinsic SCLM with strongly radiogenic/nucleogenic signature by higher 4He/3He, 21Ne/22Ne, and 40Ar/36Ar ratios than MORB source. In terms of mantle components, GG peridotites represent a mixing between SCLM (Pali-Aike) and MORB. The metasomatism with MORB-like signature can be tectonically explained by asthenospheric mantle upwelling in response to the opening of a slab window beneath Patagonia because of Chile Ridge subduction. Additionally, these rocks show depleted Sr-Nd-Pb isotopic data and an age of 13.64 ± 0.83 Ma was obtained by Rb-Sr isochron including whole-rock, clinopyroxene and phlogopite. This data represents the formation age of phlogopite, which is a key mineral to determine the time of metasomatic imprint and its potential association with geotectonic events. Thus, it is possible to associate the formation of this mineral to collision of Chile Ridge against Chile trench, and the subsequent opening of slab window.

Processos de fusão parcial e metassomatismo foram identificados em xenólitos mantélicos da Província Ígnea Alto Paranaíba (PIAP), na região de Coromandel (Minas Gerais), pela combinação de técnicas de análise textural (petrografia, microscopia eletrônica de varredura), análises químicas minerais pontuais de elementos maiores (por Microssonda Eletrônica), traços (por LA-Q-ICPMS) e isótopos (Sr em clinopiroxênio por LA-MC-ICPMS). Os xenólitos, oriundos dos kimberlitos Indaiá 1, Limeira 1 e Forca, foram divididos em três grupos exibindo texturas, mineralogia e química distintas: peridotitos com espinélio ou Cr- espinélio, interpretados como fragmentos de fácies espinélio no manto litosférico raso; xenólitos com flogopita e/ou clinopiroxênio secundário representando porções do manto litosférico que sofreram metassomatismo por interação com fluidos ou magmas; e dunitos e harzburgitos com textura mosaico porfiroclástica a fluidal compatíveis com porções que sofreram efeitos de um fluxo térmico maior, possivelmente associadas a astenosfera ou a zonas de maior permeabilidade na litosfera. De modo geral os xenólitos mantélicos da Província Ígnea do Alto Paranaíba foram afetados por intensa fusão parcial, indicada especialmente pelo alto valor de mg# em olivina e ortopiroxênio, e pelo empobrecimento de Al em clinopiroxênio e minerais do grupo do espinélio. Boa parte desses xenólitos foi modificada por metassomatismo modal e/ou críptico, que atingiu inclusive níveis rasos do manto litosférico (fácies espinélio). Os harzburgitos e dunitos com textura porfiroclástica com mosaico têm baixos valores de mg# em olivina e ortopiroxênio, e altas concentrações de de Ti, Ca e Na em relação aos demais grupos de amostras sugerindo um processo de metassomatismo críptico de alta temperatura (astenosfera, ou zonas permeáveis da litosfera). Estimativas com base em razões \'Y IND.N\' e \'Yb IND.N\' (normalizadas por Manto PrimitivoPM) em clinopiroxênio, indicam que os peridotitos com Cr-espinélio sofreram uma porcentagem maior de fusão parcial (15-20%), em relação aos peridotitos com espinélio (5-8%), e preferencialmente fracionada. Em algumas amostras nos peridotitos com Crespinélio ainda são encontrados padrões enriquecidos de \'ETRL IND.N\', indicando processos de metassomatismo críptico. Os cristais de clinopiroxênio das amostras de xenólitos metassomatisados têm padrão de distribuição de \'ETR.IND.N\' semelhantes entre si, com padrão de \'ETRL IND.N\' convexo e enriquecido em relação aos \'ETRP IND.N\' (\'La IND.N\' e \'Lu IND.N\', respectivamente 5-14xPM e 0,3-1xPM). Uma amostra de harzburgito com bolsões de clinopiroxênio (In1-12), tem o clinopiroxênio com as maiores razões de \'ETR IND.N\' do conjunto, mantendo o padrão de \'ETRL IND.N\' convexo e enriquecido em relação aos \'ETRP IND.N\' \'(La IND.N\' e \'Lu IND.N\', respectivamente 2543xPM e 1-2,5xPM) dos peridotitos metassomatisados. Razões \'ANTPOT.87 Sr\'/ANTPOT. 86 Sr\' de clinopiroxênio desta última amostra (0,706-0,714) e de flogopita ilmenita wehrlito (0,706-7,10) sugerem que o metassomatismo seria derivado de porção da astenosfera ou litosfera com material proveniente de subducção de crosta. Um valor mais baixo de razão \'ANTPOT. 87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' para clinopiroxênio de peridotito com espinélio (0,703),indica, juntamente com aspectos texturais e de química de maiores e traços, pouca ou nenhuma, influencia do metassomatismo nesta amostra. / Partial melting processes and metasomatism were identified in mantle xenoliths of the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP), next Coromandel (Minas Gerais), by combining textural analysis techniques (petrography, scanning electron microscopy) and specific mineral chemical analyzes of major elements (for Electronic Microprobe), trace elements (LA-Q-ICPMS) and isotopes (Sr in clinopyroxene by LA-MC-ICPMS). The xenoliths which are from Indaiá 1, Limeira 1 and Forca kimberlite were divided into three groups displaying different textures, mineralogy and chemistry: peridotites with spinel or Cr-spinel, were interpreted as fragments in the shallow lithospheric mantle; xenoliths with phlogopite and/or secondary clinopyroxene representing the lithospheric mantle portions that suffered metasomatism by interaction with fluids or magmas; and dunites and harzburgites with porphyroclastic texture with mosaic are compatible with portions that have suffered the effects of a higher heat flow, possibly associated with asthenosphere or zones of greater permeability in the lithosphere. Mantle xenoliths from APIP were affected by intense partial melting, suitable for high-value mg# of olivine and orthopyroxene, and the depletion of Al in clinopyroxene and spinel minerals from the group. Many of these xenoliths were modified by modal and/or cryptic metasomatism, which reached even shallow levels of the lithospheric mantle (facies spinel). Harzburgites and dunites with prophyroclastic texture with mosaic have low values of mg# and high concentrations of Ti, Ca and Na in olivine and orthopyroxene compared to other groups of samples suggesting a cryptic metasomatism process of high temperature. \'Y IND.N\' and \'Yb IND.N\' (normalized by Primitive Mantle-PM) ratios in clinopyroxene indicate that the peridotites with Cr-spinel suffered a higher percentage of partial melting (15-20%) compared to the peridotites with spinel (5-8%), and preferably fractional. Some samples in peridotites with Cr-spinel are still found \'LREE IND.N\' enriched ratios patterns, indicating cryptic metasomatism processes. The clinopyroxene crystals of metasomatized xenoliths samples have similar \'REE IND.N\' ratios pattern, with convex \'LREE IND.N\' pattern with higher ratios compared to \'HREE IND.N\' (LaN:5-14xPM and LuN 0,3-1xPM). A harzburgite with insterticial pockted clinopyroxene (In1-12), has the clinopyroxene with the highest \'REE IND.N\' of the set, the convex and enriched \'LREE IND.N\' pattern as well (\'La IND.N\': 25-43xPM and \'Lu IND.N\' 1-2.5XPM) of metasomatized peridotites. Clinopyroxene \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios of the latter sample (0,706 to 0,714) and from phlogopite wehrlite ilmenite sample (0,706 to 0,710) suggest that metassomatism fluids from astenosphere or lithosphere were derivative from crust subduction processes. A lower value ratio \'ANTPOT.87 Sr\'/ANTPOT.86 Sr\' for clinopyroxene in peridotite with spinel (0,703), is in agreement with textural aspects, major and trace elements information, that this group of xenolith little, or no influence of metasomatism.

Processos de fusão parcial e metassomatismo foram identificados em xenólitos mantélicos da Província Ígnea Alto Paranaíba (PIAP), na região de Coromandel (Minas Gerais), pela combinação de técnicas de análise textural (petrografia, microscopia eletrônica de varredura), análises químicas minerais pontuais de elementos maiores (por Microssonda Eletrônica), traços (por LA-Q-ICPMS) e isótopos (Sr em clinopiroxênio por LA-MC-ICPMS). Os xenólitos, oriundos dos kimberlitos Indaiá 1, Limeira 1 e Forca, foram divididos em três grupos exibindo texturas, mineralogia e química distintas: peridotitos com espinélio ou Cr- espinélio, interpretados como fragmentos de fácies espinélio no manto litosférico raso; xenólitos com flogopita e/ou clinopiroxênio secundário representando porções do manto litosférico que sofreram metassomatismo por interação com fluidos ou magmas; e dunitos e harzburgitos com textura mosaico porfiroclástica a fluidal compatíveis com porções que sofreram efeitos de um fluxo térmico maior, possivelmente associadas a astenosfera ou a zonas de maior permeabilidade na litosfera. De modo geral os xenólitos mantélicos da Província Ígnea do Alto Paranaíba foram afetados por intensa fusão parcial, indicada especialmente pelo alto valor de mg# em olivina e ortopiroxênio, e pelo empobrecimento de Al em clinopiroxênio e minerais do grupo do espinélio. Boa parte desses xenólitos foi modificada por metassomatismo modal e/ou críptico, que atingiu inclusive níveis rasos do manto litosférico (fácies espinélio). Os harzburgitos e dunitos com textura porfiroclástica com mosaico têm baixos valores de mg# em olivina e ortopiroxênio, e altas concentrações de de Ti, Ca e Na em relação aos demais grupos de amostras sugerindo um processo de metassomatismo críptico de alta temperatura (astenosfera, ou zonas permeáveis da litosfera). Estimativas com base em razões \'Y IND.N\' e \'Yb IND.N\' (normalizadas por Manto PrimitivoPM) em clinopiroxênio, indicam que os peridotitos com Cr-espinélio sofreram uma porcentagem maior de fusão parcial (15-20%), em relação aos peridotitos com espinélio (5-8%), e preferencialmente fracionada. Em algumas amostras nos peridotitos com Crespinélio ainda são encontrados padrões enriquecidos de \'ETRL IND.N\', indicando processos de metassomatismo críptico. Os cristais de clinopiroxênio das amostras de xenólitos metassomatisados têm padrão de distribuição de \'ETR.IND.N\' semelhantes entre si, com padrão de \'ETRL IND.N\' convexo e enriquecido em relação aos \'ETRP IND.N\' (\'La IND.N\' e \'Lu IND.N\', respectivamente 5-14xPM e 0,3-1xPM). Uma amostra de harzburgito com bolsões de clinopiroxênio (In1-12), tem o clinopiroxênio com as maiores razões de \'ETR IND.N\' do conjunto, mantendo o padrão de \'ETRL IND.N\' convexo e enriquecido em relação aos \'ETRP IND.N\' \'(La IND.N\' e \'Lu IND.N\', respectivamente 2543xPM e 1-2,5xPM) dos peridotitos metassomatisados. Razões \'ANTPOT.87 Sr\'/ANTPOT. 86 Sr\' de clinopiroxênio desta última amostra (0,706-0,714) e de flogopita ilmenita wehrlito (0,706-7,10) sugerem que o metassomatismo seria derivado de porção da astenosfera ou litosfera com material proveniente de subducção de crosta. Um valor mais baixo de razão \'ANTPOT. 87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' para clinopiroxênio de peridotito com espinélio (0,703),indica, juntamente com aspectos texturais e de química de maiores e traços, pouca ou nenhuma, influencia do metassomatismo nesta amostra. / Partial melting processes and metasomatism were identified in mantle xenoliths of the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP), next Coromandel (Minas Gerais), by combining textural analysis techniques (petrography, scanning electron microscopy) and specific mineral chemical analyzes of major elements (for Electronic Microprobe), trace elements (LA-Q-ICPMS) and isotopes (Sr in clinopyroxene by LA-MC-ICPMS). The xenoliths which are from Indaiá 1, Limeira 1 and Forca kimberlite were divided into three groups displaying different textures, mineralogy and chemistry: peridotites with spinel or Cr-spinel, were interpreted as fragments in the shallow lithospheric mantle; xenoliths with phlogopite and/or secondary clinopyroxene representing the lithospheric mantle portions that suffered metasomatism by interaction with fluids or magmas; and dunites and harzburgites with porphyroclastic texture with mosaic are compatible with portions that have suffered the effects of a higher heat flow, possibly associated with asthenosphere or zones of greater permeability in the lithosphere. Mantle xenoliths from APIP were affected by intense partial melting, suitable for high-value mg# of olivine and orthopyroxene, and the depletion of Al in clinopyroxene and spinel minerals from the group. Many of these xenoliths were modified by modal and/or cryptic metasomatism, which reached even shallow levels of the lithospheric mantle (facies spinel). Harzburgites and dunites with prophyroclastic texture with mosaic have low values of mg# and high concentrations of Ti, Ca and Na in olivine and orthopyroxene compared to other groups of samples suggesting a cryptic metasomatism process of high temperature. \'Y IND.N\' and \'Yb IND.N\' (normalized by Primitive Mantle-PM) ratios in clinopyroxene indicate that the peridotites with Cr-spinel suffered a higher percentage of partial melting (15-20%) compared to the peridotites with spinel (5-8%), and preferably fractional. Some samples in peridotites with Cr-spinel are still found \'LREE IND.N\' enriched ratios patterns, indicating cryptic metasomatism processes. The clinopyroxene crystals of metasomatized xenoliths samples have similar \'REE IND.N\' ratios pattern, with convex \'LREE IND.N\' pattern with higher ratios compared to \'HREE IND.N\' (LaN:5-14xPM and LuN 0,3-1xPM). A harzburgite with insterticial pockted clinopyroxene (In1-12), has the clinopyroxene with the highest \'REE IND.N\' of the set, the convex and enriched \'LREE IND.N\' pattern as well (\'La IND.N\': 25-43xPM and \'Lu IND.N\' 1-2.5XPM) of metasomatized peridotites. Clinopyroxene \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios of the latter sample (0,706 to 0,714) and from phlogopite wehrlite ilmenite sample (0,706 to 0,710) suggest that metassomatism fluids from astenosphere or lithosphere were derivative from crust subduction processes. A lower value ratio \'ANTPOT.87 Sr\'/ANTPOT.86 Sr\' for clinopyroxene in peridotite with spinel (0,703), is in agreement with textural aspects, major and trace elements information, that this group of xenolith little, or no influence of metasomatism.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica do manto superior em margens continentais através do uso de modelos numéricos que simulam processos convectivos e condutivos no tempo geológico, avaliando-se como a incorporação da convecçãao no estudo da história de subsidência de margens continentais difere do resultado obtido através de modelos puramente condutivos. Como primeiros testes, foram realizadas comparações dos resultados numéricos com soluções analíticas para diferentes valores do número de Rayleigh, verificando-se a validade das soluções computacionais. Também foi feita uma análise da estabilidade da litosfera no tempo geológico para diferentes perfis de viscosidade, servindo como base para a escolha dos parâmetros reológicos do manto para os modelos no contexto de margens divergentes. A partir dos cenários numéricos que melhor reproduziram a estrutura da litosfera terrestre, novos cenários foram criados para simular a evolução térmica e isostática de margens continentais. Como exemplo, utilizou-se dados geofísicos e geológicos extraídos da literatura para a bacia sedimentar do Golfo do Leão, no sudeste da Françaa, com o objetivo de comparar a evolução geodinâmica do presente modelo numérico com outros modelos publicados na literatura. Observou-se que o efeito convectivo astenosférico preserva a estrutura térmica aquecida da margem estirada por mais tempo em comparação com o modelo puramente condutivo. Isso implica que, possivelmente, outros fatores também devem ser levados em consideração como o efeito da geometria tridimensional da margem do Golfo do Leão que pode contribuir para um aumento da subsidência da margem em relação ao modelo obtido no presente trabalho. Adicionalmente, constatou-se que a convecção mantélica pode induzir tensões na base da litosfera que a deslocam dinamicamente ao longo do tempo geológico, podendo influenciar a evolução estratigráfica das bacias sedimentares marginais. São apresentados cerca de 60 cenários geodinâmicos mostrando como a variação da estrutura reológica do manto influencia a evolução térmica da litosfera e consequentemente, a história de subsidência da margem. / This work aims to study the dynamics of the upper mantle in continental margins by using numerical models that simulate convective and conductive processes in geological time scale. It was evaluated the contribution of convection and conduction for subsidence history of sedimentary basins. As first tests, simple numerical scenarios with different Rayleigh number were compared with analytic solutions, verifying the validate of the computational solutions. These numerical experiments were followed by the analysis of the lithospheric stability in the geological time scale for different values of viscosity. These experiments were used as a base for the choice of the rheological parameters of the mantle for the models in the context of divergent margins. From the numerical scenarios that better reproduced the lithospheric structure of the Earth, new scenarios were created to simulate the thermal and isostatic evolution of continental margins. As an example, geophysical and geological data extracted from the literature for the sedimentary basin of the Gulf of Lion, Southeastern France, were compared with the results of different geodynamic models published in the literature and with the numerical scenarios obtained in the present work. We observed that the effect of the astenospheric convection preserves the thermal structure of the stretched margin for a long time in comparison with purely conductive models. This implies that, possibly, other processes must be taken into account, such as the effect of the three-dimensional geometry of the Gulf of Lion margin that may contribute to a higher subsidence of the margin than the one obtained in the present work. Additionally, it was observed that mantle convection may induce stress at the base of the lithosphere that dynamically moves it in the geological time, and may influence the stratigraphic evolution of sedimentary basins. It is presented about 60 scenarios showing how the variation of the rheological structure of the mantle is taken into account in the thermal evolution of the lithosphere and consequently in the subsidence history of the margin.