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Título: Isótopos de Nd e Sr em minerais de diferentes séries petrogenéticas nos complexos alcalino-carbonatíticos de Salitre e Catalão I
Autor(es): Oliveira, Ítalo Lopes de
Orientador(es): Brod, José Affonso
Coorientador(es): Dantas, Elton Luiz
Assunto: Petrologia
Geoquímica isotópica
Complexos alcalino-carbonatíticos
Data de publicação: 25-Jan-2016
Referência: OLIVEIRA, Ítalo Lopes de. Isótopos de Nd e Sr em minerais de diferentes séries petrogenéticas nos complexos alcalino-carbonatíticos de Salitre e Catalão I. 2015. xi, 240 f., il. Dissertação (Mestrado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Resumo: Esta dissertação investiga em detalhe processos petrogenéticos atuantes na formação dos complexos alcalino-carbonatíticos de Salitre I e Catalão I, utilizando a composição isotópica de Nd e Sr em diversos minerais de diferentes tipos de rochas. Incialmente faz-se uma revisão do estado da arte dos sistemas isotópicos Rb-Sr e Sm-Nd, e em seguida são apresentados os resultados, na forma de três artigos para publicação. O primeiro artigo aborda o resultado de diversos experimentos de lixiviação destinados a remover seletivamente o carbonato em concentrados de apatita, a fim de obter a elevada pureza, necessária para análises isotópicas. Imagens de MEV mostram que HCl, mesmo diluído, deve ser evitado, pois ataca a estrutura da apatita numa direção preferencial, e ocasiona mudanças na sua composição isotópica de Nd. Testes com ácido acético diluído e aquecido revelaram-se promissores, pois removeram todos os carbonatos superficiais sem atacar a estrutura da apatita, preservando as razões isotópicas originais deste mineral. O segundo artigo investiga variações isotópicas de Nd e Sr em minerais e rochas do complexo alcalino-foscorito-carbonatítico de Salitre I. Variações de 87Sr/86Sri nos minerais, concordantes com a ordem de cristalização, apontam para um sistema aberto durante a evolução magmática. Desequilíbrio isotópico de Nd entre minerais e rochas foscoríticas sugerem processos metassomáticos tardios. Modelagem petrogenética mostra que contaminação crustal (< 10%) concomitante a processos de cristalização fracionada e imiscibilidade de líquidos (AFCLI) pode explicar as variações isotópicas dos carbonatitos e rochas silicáticas alcalinas de Salitre I. Um espectro limitado de composições isotópicas de Nd-Sr nos magmas carbonatíticos sugere que os magmas parentais de Salitre I derivaram de um manto litosférico subcontinental metassomatizado, semelhante ao componente EM-I. O terceiro estudo discute os dados isotópicos de Nd e Sr em minerais e rochas do complexo carbonatítico de Catalão I. Uma investigação detalhada destes dados isotópicos sugere que as rochas mais evoluídas de Catalão I formaram-se a partir de dois trends evolutivos distintos. É proposto que mudanças na assembleia mineral fracionante de magmas carbonatíticos tardios ou de sistemas carbo-hidrotermais possam explicar tais variações isotópicas entre os dois trends desde que esses magmas e/ou fluidos tenham interagido com componentes crustais durante a diferenciação (AFC).
Abstract: The foremost motivation of this M.Sc. thesis is to investigate in detail the petrogenetic processes responsible for the origin and evolution of the alkaline-carbonatite complexes of Salitre I and Catalão I, characterizing the Nd and Sr isotope compositions of several mineral phases taken from different rock types in each complex. The thesis comprises a background review of Rb-Sr and Sm-Nd systematics followed by three individual papers containing the results of this study. The first paper presents the investigation of an adequate leaching method for the removal of carbonate impurities from an apatite-carbonate mixture, in order to obtain a high level of purity in apatite separates. SEM images show that hydrochloric acid should be avoided, even in diluted concentrations, since it attacks the structure of apatite in a preferred direction, shifting considerably their Nd isotope composition. On the other hand, a procedure using warm diluted acetic acid seems to be valuable in order to leach all surface carbonate contaminants without attacking the apatite structure, therefore preserving their Sr and Nd primary isotopic signatures. The second paper discusses the Sr and Nd isotope variations in mineral separates and whole-rocks from the alkaline-phoscorite-carbonatite complex of Salitre I. The increase in 87Sr/86Sri toward the late-crystallizing phases implies open-system behaviour during the magmatic evolution. Mineral-rock Nd isotopic disequilibrium found in most studied phoscorites indicates a probably late-stage metasomatic alteration. AFCLI modelling shows that minor crustal contamination (< 10%) concurrent with fractional crystallization and liquid immiscibility could explain the Nd-Sr isotopic heterogeneities observed in Salitre I carbonatites and alkaline silicate rocks. A limited range of Nd-Sr isotopes for carbonate melts suggests that Salitre I carbonated-silicate parental magmas derived from a metasomatized subcontinental lithospheric source similar to the EM-I mantle component. The third paper focuses on understand the major isotope variations in the late-stage rocks of the Catalão I carbonatite complex. A detailed investigation of isotope data suggests two evolution paths for the most evolved rocks of the complex. It has been proposed that changes in the fractionating assemblage of a late-stage magmatic or carbo-hydrothermal systems undergoing realistic amounts of crustal contamination could explain such trends.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação, 2015.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.05.D.19261
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