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Título: Geoquímica e química mineral de carbonatitos e isótopos estáveis em carbonatitos da província ígnea do alto Paranaíba
Autor(es): Gomide, Caroline Siqueira
Orientador(es): Brod, José Affonso
Coorientador(es): Vieira, Lucieth Cruz
Assunto: Carbonatito
Carbonatos
Geoquímica
Isótopos estáveis
Química inorgânica
Data de publicação: 4-Mai-2016
Referência: GOMIDE, Caroline Siqueira. Geoquímica e química mineral de carbonatitos e isótopos estáveis em carbonatitos da província ígnea do alto Paranaíba. 2015. 253 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Resumo: A Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), resultado de intenso magmatismo alcalino que gerou corpos intrusivos e extrusivos de afinidade kamafugítica, é uma das maiores províncias ultramáficas-ultrapotássicas mundiais. Os complexos carbonatíticos presentes na APIP são intrusões multifásicas formadas por rochas das séries bebedourítica, carbonatítica e foscorítica. Esta tese aborda a composição isotópica de carbonatos e sulfetos presentes em carbonatitos da província e inclui, além das análises isotópicas, a obtenção de novos dados petrográficos, imagens de microscopia eletrônica, análises de química mineral e geoquímica de rocha total. No trabalho investiga-se a relação entre a geoquímica de rocha total e composição de isótopos estáveis de carbonatitos pertencentes aos complexos Tapira, Araxá, Salitre, Serra Negra, Catalão I e Catalão II da APIP e, para efeito de comparação, do Complexo Jacupiranga (afiliação sódica), na província Grossa Ponta. Os dados de litogeoquímica aliados a critérios mineralógicos permitiram classificar os carbonatitos em cinco grupos (C1 a C5) e definir um índice de evolução (BaO/(BaO+SrO)) para rochas carbonatíticas. Os carbonatitos evoluem de calciocarbonatitos enriquecidos em apatita para magnesiocarbonatitos enriquecidos em Ba, Sr e REE. Esta evolução é marcada principalmente pelo fracionamento de apatita, flogopita, dolomita, calcita e enriquecimento em monazita, norsethita, e estroncianita. Os dados de isótopos estáveis registram uma ampla variação nos complexos da APIP, em comparação com Jacupiranga, tendo em vista que as intrusões da APIP se estabeleceram em níveis mais rasos, permitindo a atuação de uma diversidade muito maior de processos petrogenéticos, incluindo cristalização fracionada, imiscibilidade de líquidos, desgaseificação e interação com sistemas hidrotermais e carbohidrotermais. Uma diversidade de carbonatos foi encontrada na provincia incluindo, além de calcita e dolomita (os dois carbonatos mais comuns), estroncianita, olekminskita, burbankita, ancylita, norsethita, baritocalcita, basnaesita, parisita e benstonita. Calciocarbonatitos e magnesiocarbonatitos pouco evoluídos são tipicamente compostos de calcita e dolomita de alta temperatura, com exsoluções de burbankita, olekminskita e ancylita, e com microinclusões de nyerereita e gregoryita/zemkorita tipos de carbonato descritos pela primeira vez na Província. Carbonatitos intermediários apresentam estrontianita, norsethita e baritocalcita como fases liquidus, além de calcita e dolomita. Carbonatitos tardios podem apresentar, além desses, carbonatos de terras raras (ancylita, bastnaesita e parisita). Estudos texturais, mineralógicos e de composição ajudaram a entender processos como evolução magmática por cristalização fracionada, desgaseificação e processos fluidos tardios.
Abstract: The Alto Parnaíba Igneous Province (APIP) results from an intense alkaline magmatism that generated intrusive and extrusive bodies of kamafugitic affinity, and it is one of the largest ultramaficultrapotassic provinces in the world. Carbonatite complexes present in the APIP are multiphase intrusions formed by rocks derived from the bebedourite, carbonatite and foscorite series. This thesis discusses the APIP carbonatites on the basis of the stable isotope composition of their carbonates and sulphides, petrographic data, high-resolution electron images, mineral chemistry and whole rock geochemistry. The relationship between whole rock geochemistry and stable isotope composition of carbonatites belonging to the Tapira, Araxá, Salitre, Serra Negra, Catalão I and Catalão II complexes of APIP is investigated, and compared with the Jacupiranga Complex, an example of sodic complex from the Ponta Grossa Province. The geochemical and mineralogical criteria were used to divide the carbonatites into five groups (C1 to C5), and to propose a chemical index (BaO/(BaO+SrO) to gauge the evolution of the carbonatite carbonatite magma. The APIP carbonatites evolve from apatite-rich calciocarbonatite to magnesiocarbonatite enriched in Ba, Sr and REE, mostly as a result of the fractionation of apatite, phlogopite, dolomite, calcite and enrichment in monazite, norsethite, strontianite. Data from stable isotopes record a wide variety of evolution processes in the APIP magmas, fractional crystallization, such as liquid immiscibility, degassing and interaction with hydrothermal and carbohydrothermal systems, resulting from their emplacement at shallower depths than Jacupiranga. A variety of carbonates is reported from the APIP carbonatites in addition to the essential calcite and dolomite, including strontianite, olekminskite, burbankite, ancylite, norsethite, barytocalcite, basnaesite, parisite and benstonite. Early-stage calciocarbonatites and magnesiocarbonatites are typically composed of high temperature calcite and dolomite which contain exsolutions of burbankite, olekminskite and ancylite, as well as microinclusions of nyerereite and gregoryite/zemkorite a type of carbonate identified for the first time in the Province. Intermediate carbonatites have strontianite, norsethite and barytocalcite as liquidus phases, in addition to calcite and dolomite. In late-stage carbonatites REE carbonates (ancylite, bastnaesite and parisite) also crystallize as liquidus phases. Textural, mineralogical and compositional evidence helped to understand processes such as magma evolution by fractional crystallization, degassing processes and interaction with late-stage fluids in the studied complexes.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 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/10.26512/2015.12.T.20104
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