As intrusões Indaiá I e II (também referidas como Perdizes 3-A e 3-B) são corpos intrusivos hipoabissais ultrabásicos de pequeno porte, associados ao magmatismo cretácico da Província Alcalina Alto Paranaíba, oeste do Estado de Minas Gerais. Esta dissertação de mestrado objetivou compreender a gênese e processos de evolução relacionados a intrusão Indaiá II, cuja classificação ambígua entre kimberlito e kamafugito dividiu autores em trabalhos anteriores.. Também buscou-se discutir a possível vinculação genética com a intrusão vizinha, Indaiá I. Para tanto, foram realizadas novas análises petrográficas, geoquímicas e isotópicas de rocha total, e química mineral. A intrusão principal (Indaiá I) é classificada como um kimberlito do Grupo I. Já a intrusão satélite (Indaiá II) distingue-se quimicamente e petrograficamente, possuindo uma composição ultrapotássica, similar à kamafugítica, e apresenta menor concentração de macrocristais de olivina, diopsídio como o principal constituinte da matriz ( e não a monticellita como Indaiá I) e possui uma presença abundante de microenclaves félsicos. Estes enclaves apresentam estrutura estirada, e são constituídos principalmente por kalsilita/ nefelina, vidro devitrificado, diopsídio e flogopita. A presença de texturas sugestivas de desequilíbrio físico-químico como embayment e sieve em grãos de olivina e clinopiroxênio em Indaiá II são indicativas de processos de sistema aberto. A abundância de diopsídio na matriz e a substituição de olivina por clinopiroxênio nas bordas de macrocristais e microcristais apontam para um aumento da atividade de sílica no decorrer do processo de cristalização. A alta proporção de xenólitos crustais na rocha, totalmente transformados ou com evidências de fusão parcial, e a presença de apatitas aciculares nas suas cercanias, indicam a operação de um processo de contaminação crustal. Novos dados de química mineral e litogeoquímica de elementos maiores e traços corroboram esse processo. Os trends composicionais de minerais como espinélio e flogopita são bastante similares a ocorrências de kimberlitos contaminados registrados na literatura. Além disso, amostras de Indaiá II apresentam elevado C.I. (Contamination Index, 2,12-2,25), maior percentual de SiO2, K2O e maior razão Rb/Sr que a intrusão principal. Modelos de contaminação crustal foram efetuados a partir da mistura do fundido de Indaiá I e do fundido das rochas granitoides encaixantes. Os fundidos de Indaiá I e II foram obtidos pela extração do volume dos núcleos de macrocristais de olivina, considerados xenocristais em ambas as ocorrências, das análises de rocha total. A quantidade de olivina foi obtida através de análises modais, e a composição considerada foi obtida através de uma média das análises pontuais de microssonda eletrônica e LA-ICP-MS. O fundido da encaixante foi estimado utilizando-se as análises de rocha-total das encaixantes crustais da área e calculando-se um fundido parcial desta rocha a 750ºC e pressões entre 1-5Kbar com o software RhyoliteMelts (para elementos maiores). A composição de elementos-traço do fundido foi modelada por balanço de massa, a partir de coeficientes de partição compilados da literatura e a proporção de minerais no resíduo sólido obtida dos modelos por elementos maiores. Curvas de mistura entre elementos maiores e traços também parecem confirmar o processo. Novos dados isotópicos de 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd foram obtidos para estas intrusões, como também para a encaixante local. Curvas de mixing isotópico foram feitas para tentar estabelecer a quantidade de contribuição crustal nos magmas de Indaiá II. Nestes modelos, as amostras de Indaiá II ajustam-se concordantemente às curvas de mistura entre os polos de Indaiá I e da encaixante. Concluimos que: 1) a intrusão Indaiá II representaria uma intrusão kimberlítica altamente contaminada, 2) a contaminação provavelmente ocorreu pela assimilação de fundidos anatéticos oriundos das principais rochas encaixantes crustais da área, 3) que Indaiá I e Indaiá II poderiam ter um mesmo magma progenitor, mas com diferentes graus de contaminação crustal. / The intrusions Indaiá I and II (also referred as Perdizes 3-A and 3-B) are hypoabissal ultrabasic bodies of small size associated with the Cretaceous magmatism of the Alto Paranaiba Alkaline Province, west of the Minas Gerais state. This master\'s dissertation aimed a better understanding of the genesis and the evolution processes related to the Indaiá II intrusion, whose ambiguous classification between kimberlite and kamafugite divided the authors of former works. Also, it is discussed the possible genetic linkage of Indaiá II with the neighbor intrusion, Indaiá I. For this purpose, new petrographic, whole rock geochemical, isotopic and mineral chemistry analyses were made. The main intrusion (Indaiá I) was classified as a group-I kimberlite. The satellite intrusion, Indaiá II, is petrographically and chemically distinct of the main one, having a ultrapotassic composition, similar to those of kamafugites, and presenting lower volumes of olivine macrocrysts, diopside as the main matrix phase (instead of monticellite as found in Indaiá I), and an abundant presence of felsic microenclaves. These enclaves present elongated structure and they mainly have kalsilite, devitrified glass, diopside and phlogopite. The presence of textures indicative of physical-chemical disequilibrium, such as embayment and sieve in olivine and clinopyroxene grains from Indaiá II are indicative of an open system process. The high amounts of diopside in the matrix and the substitution of the rims of olivine macro- and microcrysts by clinopyroxene point to an increase in the silica activity during the crystallization. The high proportion of crustal xenoliths in the rocks, most of these totally transformed or with evidences with partial melt, and the presence of acicular apatite in their border regions, indicate the action of crustal contamination processes. New mineral chemistry and whole rock geochemical (major and trace elements) data corroborate this process. The spinel and phlogopite compositional trends are very similar with those from contaminated kimberlitic occurrences registered in the literature. Moreover, samples from Indaiá II have high Contamination Index (C.I., 2.12-2.25), greater amounts of SiO2, K2O and higher Rb/Sr ratios than those from the main intrusion. Crustal contamination models were developed considering a mixing between the melt of Indaiá I and the partial melt of the granitoid host rocks of the area. The composition of melts from Indaiá I and II were calculated by the extraction of the amount of the cores of olivine macrocrysts, considered xenocrysts in both occurrences, from the whole-rock compositions. The amount of olivines was taken from modal concentrations and the considered composition was obtained by the average of electron microprobe and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA ICP-MS) analyses. The major element composition of the partial melt of the host rock was estimated using the algorithm RhyoliteMelts. For these models, we considered the whole-rock compositions of the main host rocks of the area and used 750ºC and 1-5Kbar. The trace element composition of the host rock partial melts was modeled by mass balance calculations, using partition coefficients from the literature and the proportion of minerals in the solid residue obtained for the major element models. After the calculation of these liquid compositions, mixing curve models using major and trace element compositions were made and they are concordant with the crustal contamination processes. New 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotopic data were obtained for Indaiá I and II intrusions, as well as for the local host rock. Isotopic mixing curves were also made trying to constrain the amount of crustal contribution in Indaiá II magmas. In these models, Indaiá II samples fit concordantly with the mixing curves having Indaiá I and the host rock ratios as the main poles. We conclude that 1) Indaiá II is representative of a highly contaminated kimberlitic intrusion, 2) the contamination possibly occurred by the assimilation of the anatetic melts from the main crustal host rocks of this area and 3) that Indaiá I and Indaiá II could have the same parent melt, but with different degrees of crustal contamination.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-22082019-154224 |
| Date | 11 March 2019 |
| Creators | Lima, Nicholas Machado |
| Contributors | Azzone, Rogério Guitarrari |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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