>Magister Scientiae - MSc / The Sea Point contact, Cape Town, South Africa, exposes the contact between the Neoproterozoic Malmesbury Group metasedimentary rocks of the Pan-African Saldania belt and the intrusive S-type Peninsula Granite of the Neoproterozoic-Paleozoic Cape Granite Suite (CGS). The exposure outcrops over an area of approximately 170 m × 60 m with the northern end of the exposure being characterized by the country rock–microgranite intrusive contact. Heading further south, the outcrop transitions to the main contact zone, which is a predominantly gradational zone marked by sheets of compositionally variable granitic injections (collectively referred to as hybrid granite phases) concordant to the country rock structure, before reaching the main pluton area comprising the voluminous coarse-grained porphyritic granite. Using a combined study incorporating field, structural, geochemical, isotopic and U-Pb geochronological data, the intrusive contact is investigated to determine the construction history of the pluton and delineate possible emplacement mechanisms.

Estudo realizado nas rochas vulcânicas associadas ao estágio pré-evaporítico da Bacia de Campos, a partir de testemunhos de 4 furos de sondagens. Estes litotipos são importantes no contexto da evolução tectônica e estratigráfica da bacia e o objetivo deste trabalho é a caracterização destas rochas a partir da petrografia, litoquímica, química mineral e composição isotópica Sr-Nd. A aplicação das metodologias de estudos convencionais foi dificultada devido ao grau de alteração das rochas marcado por modificações mineralógicas (substituição de minerais por argilominerais, palagonitização do vidro vulcânico, sericitização dos plagioclásios e presença de vesículas), elevado LOI e identificação de sedimentos arenosos englobados pela rocha vulcânica. Para minimizar os efeitos da alteração, empregaram-se metodologias que permitiram avaliar o grau de alteração das amostras e a mobilidade dos elementos químicos na rocha total. Os resultados obtidos estabelecem que as rochas vulcânicas são basaltos originados a partir de magmas com composição subalcalina, toleítica a transicional, baixo TiO2 e alto magnésio. Os ETRs estão em conformidade com o padrão dos basaltos toleíticos baixo TiO2 da Formação Serra Geral e são comparáveis aos E-MORB do Oceano Atlântico. O piroxênio dominante é a augita e quimicamente confirmam que os basaltos pertencem a série subalcalina e transicionais entre a série cálcio-alcalina e toleítica. Isotopicamente estão associados ao componente mantélico EMII e seguem o comportamento dos basaltos da Bacia de Campos com alto potássio. Os parâmetros levantados estabelecem uma correlação das rochas vulcânicas do Andar Alagoas da Bacia de Campos com os basaltos intracontinentais da Bacia do Paraná. / Study of the volcanic rocks associated with the pre-evaporitic stage of the Campos Basin, done from the boring cores of four boreholes. These lithotypes are important in the tectonic and stratigraphic evolution context of the basin and this study aims to characterize these rocks based on petrography, lithochemistry, mineral chemistry and Sr-Nd isotopic composition. The dating performed by the 40Ar/39Ar method in the feldspar minerals proved inadequate. The application of conventional study methodologies was difficult due to the degree of alteration of the rocks, evidenced by mineralogical changes (replacement of minerals by clay minerals, palagonitization of volcanic glass, sericitization of plagioclase and presence of vesicles), high LOI and identification of sandy sediments enclosed by the volcanic rock. In order to minimize the alteration effects, methodologies were used that allowed evaluating the degree of alteration of the samples and chemical element mobility in the whole rock. The results establish that the volcanic rocks are basalts derived from magmas with subalkaline composition, tholeiitic to transitional, low TiO2 and high magnesium. The REE are in conformity with the standard tholeiitic basalts of low TiO2 of the Serra Geral Formation and are comparable with the E-MORB from the Atlantic Ocean. The dominant pyroxene is augite which chemically confirms that the basalts belong to the subalkaline series and the transitional series between the calc-alkaline and tholeiitic series. They are isotopically associated with the mantle component EMII and follow the behavior of the Campos Basin basalts with high potassium. The collected parameters establish a correlation of the volcanic rocks of the Alagoas Stage in the Campos Basin with the intracontinental basalts of the Paraná Basin.

Estudo realizado nas rochas vulcânicas associadas ao estágio pré-evaporítico da Bacia de Campos, a partir de testemunhos de 4 furos de sondagens. Estes litotipos são importantes no contexto da evolução tectônica e estratigráfica da bacia e o objetivo deste trabalho é a caracterização destas rochas a partir da petrografia, litoquímica, química mineral e composição isotópica Sr-Nd. A aplicação das metodologias de estudos convencionais foi dificultada devido ao grau de alteração das rochas marcado por modificações mineralógicas (substituição de minerais por argilominerais, palagonitização do vidro vulcânico, sericitização dos plagioclásios e presença de vesículas), elevado LOI e identificação de sedimentos arenosos englobados pela rocha vulcânica. Para minimizar os efeitos da alteração, empregaram-se metodologias que permitiram avaliar o grau de alteração das amostras e a mobilidade dos elementos químicos na rocha total. Os resultados obtidos estabelecem que as rochas vulcânicas são basaltos originados a partir de magmas com composição subalcalina, toleítica a transicional, baixo TiO2 e alto magnésio. Os ETRs estão em conformidade com o padrão dos basaltos toleíticos baixo TiO2 da Formação Serra Geral e são comparáveis aos E-MORB do Oceano Atlântico. O piroxênio dominante é a augita e quimicamente confirmam que os basaltos pertencem a série subalcalina e transicionais entre a série cálcio-alcalina e toleítica. Isotopicamente estão associados ao componente mantélico EMII e seguem o comportamento dos basaltos da Bacia de Campos com alto potássio. Os parâmetros levantados estabelecem uma correlação das rochas vulcânicas do Andar Alagoas da Bacia de Campos com os basaltos intracontinentais da Bacia do Paraná. / Study of the volcanic rocks associated with the pre-evaporitic stage of the Campos Basin, done from the boring cores of four boreholes. These lithotypes are important in the tectonic and stratigraphic evolution context of the basin and this study aims to characterize these rocks based on petrography, lithochemistry, mineral chemistry and Sr-Nd isotopic composition. The dating performed by the 40Ar/39Ar method in the feldspar minerals proved inadequate. The application of conventional study methodologies was difficult due to the degree of alteration of the rocks, evidenced by mineralogical changes (replacement of minerals by clay minerals, palagonitization of volcanic glass, sericitization of plagioclase and presence of vesicles), high LOI and identification of sandy sediments enclosed by the volcanic rock. In order to minimize the alteration effects, methodologies were used that allowed evaluating the degree of alteration of the samples and chemical element mobility in the whole rock. The results establish that the volcanic rocks are basalts derived from magmas with subalkaline composition, tholeiitic to transitional, low TiO2 and high magnesium. The REE are in conformity with the standard tholeiitic basalts of low TiO2 of the Serra Geral Formation and are comparable with the E-MORB from the Atlantic Ocean. The dominant pyroxene is augite which chemically confirms that the basalts belong to the subalkaline series and the transitional series between the calc-alkaline and tholeiitic series. They are isotopically associated with the mantle component EMII and follow the behavior of the Campos Basin basalts with high potassium. The collected parameters establish a correlation of the volcanic rocks of the Alagoas Stage in the Campos Basin with the intracontinental basalts of the Paraná Basin.

Estudo realizado nas rochas vulcânicas associadas ao estágio pré-evaporítico da Bacia de Campos, a partir de testemunhos de 4 furos de sondagens. Estes litotipos são importantes no contexto da evolução tectônica e estratigráfica da bacia e o objetivo deste trabalho é a caracterização destas rochas a partir da petrografia, litoquímica, química mineral e composição isotópica Sr-Nd. A aplicação das metodologias de estudos convencionais foi dificultada devido ao grau de alteração das rochas marcado por modificações mineralógicas (substituição de minerais por argilominerais, palagonitização do vidro vulcânico, sericitização dos plagioclásios e presença de vesículas), elevado LOI e identificação de sedimentos arenosos englobados pela rocha vulcânica. Para minimizar os efeitos da alteração, empregaram-se metodologias que permitiram avaliar o grau de alteração das amostras e a mobilidade dos elementos químicos na rocha total. Os resultados obtidos estabelecem que as rochas vulcânicas são basaltos originados a partir de magmas com composição subalcalina, toleítica a transicional, baixo TiO2 e alto magnésio. Os ETRs estão em conformidade com o padrão dos basaltos toleíticos baixo TiO2 da Formação Serra Geral e são comparáveis aos E-MORB do Oceano Atlântico. O piroxênio dominante é a augita e quimicamente confirmam que os basaltos pertencem a série subalcalina e transicionais entre a série cálcio-alcalina e toleítica. Isotopicamente estão associados ao componente mantélico EMII e seguem o comportamento dos basaltos da Bacia de Campos com alto potássio. Os parâmetros levantados estabelecem uma correlação das rochas vulcânicas do Andar Alagoas da Bacia de Campos com os basaltos intracontinentais da Bacia do Paraná. / Study of the volcanic rocks associated with the pre-evaporitic stage of the Campos Basin, done from the boring cores of four boreholes. These lithotypes are important in the tectonic and stratigraphic evolution context of the basin and this study aims to characterize these rocks based on petrography, lithochemistry, mineral chemistry and Sr-Nd isotopic composition. The dating performed by the 40Ar/39Ar method in the feldspar minerals proved inadequate. The application of conventional study methodologies was difficult due to the degree of alteration of the rocks, evidenced by mineralogical changes (replacement of minerals by clay minerals, palagonitization of volcanic glass, sericitization of plagioclase and presence of vesicles), high LOI and identification of sandy sediments enclosed by the volcanic rock. In order to minimize the alteration effects, methodologies were used that allowed evaluating the degree of alteration of the samples and chemical element mobility in the whole rock. The results establish that the volcanic rocks are basalts derived from magmas with subalkaline composition, tholeiitic to transitional, low TiO2 and high magnesium. The REE are in conformity with the standard tholeiitic basalts of low TiO2 of the Serra Geral Formation and are comparable with the E-MORB from the Atlantic Ocean. The dominant pyroxene is augite which chemically confirms that the basalts belong to the subalkaline series and the transitional series between the calc-alkaline and tholeiitic series. They are isotopically associated with the mantle component EMII and follow the behavior of the Campos Basin basalts with high potassium. The collected parameters establish a correlation of the volcanic rocks of the Alagoas Stage in the Campos Basin with the intracontinental basalts of the Paraná Basin.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes. / Mafic rocks from the Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia and Passa Quatro alkaline complexes were studied based on field, petrographic and lithogeochemical data. The mafic rocks are mostly alkaline lamprophyres and alkaline gabbro (in Morro de São João). The complexes show both strongly undersaturated and mildly alkaline evolutionary trends, having foidites and alkaline basalts as parental compositions. Trachytes and phonolites are the most common evolved rocks. Geochemical modelling has show that miaskitic and agpaitic series are unlikely to be related by fractional crystallization. Enriched mantle sources predominate although a fertile mantle source seems to be related with the Gericinó-Mendanha complex. Parental compositions are related to small amounts of partial melting (1-7%) of garnet lherzolite within the garnet stability field in the mantle. Simple geodynamic models indicate that the alkaline complexes are related to the adiabatic decompression of anomalously hot (~1570C) mantle although unrelated to lithospheric translation over a fixed hotspot or mantle plume. Parental compositions are likely to be strongly controled by mixing of distinctive lithospheric mantle sources and a more homogeneous sublithospheric mantle. The lithospheric components seem to be related with the accreted terranes during the Gondwana amalgamation in Early Proterozoic times.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes. / Mafic rocks from the Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia and Passa Quatro alkaline complexes were studied based on field, petrographic and lithogeochemical data. The mafic rocks are mostly alkaline lamprophyres and alkaline gabbro (in Morro de São João). The complexes show both strongly undersaturated and mildly alkaline evolutionary trends, having foidites and alkaline basalts as parental compositions. Trachytes and phonolites are the most common evolved rocks. Geochemical modelling has show that miaskitic and agpaitic series are unlikely to be related by fractional crystallization. Enriched mantle sources predominate although a fertile mantle source seems to be related with the Gericinó-Mendanha complex. Parental compositions are related to small amounts of partial melting (1-7%) of garnet lherzolite within the garnet stability field in the mantle. Simple geodynamic models indicate that the alkaline complexes are related to the adiabatic decompression of anomalously hot (~1570C) mantle although unrelated to lithospheric translation over a fixed hotspot or mantle plume. Parental compositions are likely to be strongly controled by mixing of distinctive lithospheric mantle sources and a more homogeneous sublithospheric mantle. The lithospheric components seem to be related with the accreted terranes during the Gondwana amalgamation in Early Proterozoic times.

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