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Tese

Intensive (P-T-fO2) crystallization parameters of Alto Paranaíba kimberlites and diamond instability: Três Ranchos IV and Limeira I intrusions (2019)

  • Authors:
  • Autor USP: COLDEBELLA, BRUNA - IGC
  • Unidade: IGC
  • Sigla do Departamento: GMG
  • Subjects: KIMBERLITO; CRISTALIZAÇÃO; INTRUSÃO ÍGNEA; OXIGÊNIO
  • Keywords: Alto Paranaíba Province; Fugacidade de Oxigênio; Intensive parameters of crystallization; Oxygen Fugacity; Parâmetros intensivos de cristalização; Província alcalina Alto Paranaíba
  • Language: Inglês
  • Abstract: Foram estabelecidas as condições de fugacidade de temperatura (T), pressão (P) e fugacidade de oxigênio (fO2) para os kimberlitos Três Ranchos IV (diamantífero) e Limeira I (LM-I, estéril) do supercampo kimberlítico Coromandel-Três Ranchos (Minas Gerais e Goiás, Brasil), da província alcalina Alto Paranaíba (APAP), com o intutito de determinar uma possível correlação entre tais parâmetros intensivos de cristalização e a instabilidade de diamante daqueles magmas. As intrusões Três Ranchos IV e Limeira I foram classificados como kimberlitos macrocrísticos coerentes, com textura inequigranular evidenciada por megacristais de olivina de até 1 cm parcialmente alterados, macrocristais de flogopita (0.5-10 mm) e xenólitos crustais dispostos em uma matriz muito fina composta principalmente por perovskita, olivina, flogopita, espinélio, serpentina e carbonatos em ambas as intrusões, com adição de apatita, ilmenita e monticelita apenas em LM-I. Macrocristais de granada e xenocristais centimétricos de piroxênio e também são fases minerais presentes em Três Ranchos IV e Limeira I, respectivamente. As amostras são todas ricas em MgO, com alto teor de Mg# e são fortemente enriquecidas em elementos incompatíveis. Concentrações de elementos maiores, menores e traços das principais fases minerais foram obtidas por análises de Microssonda Eletrônica e LA-ICP-MS, com o objetivo de aplicar diferentes geotermo-e-oxibarômetros no cálculo das condições de P-T-fO2 e caracterizar a variaçãocomposicional dos kimberlitos TR-IV e LM-I. Núcleos de olivina de Limeira I apresentam maiores teores de NiO, CaO e menores teores de Cr2O3 que os dos cristais de olivina de Três Ranchos IV. O Mg# [(Mg/Mg+FeT), em prop.mol.] calculado a partir das olivinas analisadas varia de 87 a 92 mol.% para TR-IV e de 83 a 92 mol.% para LM-I. O conteúdo de elementos-traço da olivina é semelhante para ambos os kimberlitos, sendo que as concentrações de Li, Zn e Mn parecem ser maiores nas bordas dos cristais de olivina. Nas olivinas das duas intrusões, foram observados tanto um padrão de enriquecimento em Zr, Ga, Nb, Sc, V, P, Al, Ti, Cr, Ca e Mn nas porções de borda, característico do "melt trend", quanto um enriquecimento em Zn, Co, Ni e possivelmente Na nas porções de núcleo, notável no "mantle trend". Os cristais de monticelita de LM-I apresentam Mg # variando de 72 a 93.8 mol.%, com o índice Ca/(Ca + Mg) variando entre 35-58 mol%. A composição dos cristais de perovskita de LM-I e TR-IV analisados permanece próxima do ideal CaTiO3, mas é notável uma variação dos membros finais dos núcleos (Lop16 e Prv78 médios) às bordas (Lop13 e Prv81 médios) nas amostras de TRIV. As maiores concentrações de elementos terras raras leves (ETRL), Nb e Fe3+ também são observadas nas perovskitas de TR-IV. Os macrocristais de espinélios em amostras de TR-IV são ricos em Al, enquanto os cristais da matriz variam de magnesiocromita a cromita. Cristais de ilmenita são identificados somente em LM-I, sendocaracterizados pelo alto teor de MgO, com grande variação nas concentrações de Cr2O3. As granadas são tipo piropo (62 a 73 mol.%) e estão presentes apenas em TR-IV, com Mg# variando de 72 a 79 mol.%, classificadas como lherzolíticas (G9) e piroxeníticas (G4, G5). O diopsídio ocorre como xenocristais em LM-I e como microfenocristais em TR-IV, com Mg# variando de 85 a 91 mol.% e de 87 a 92 mol.%, respectivamente. Os xenocristais de diopsídio presentes em LM-I apresentam maior concentração de MgO e FeO e são envoltos por coroa de monticelita. As estimativas de temperatura do kimberlito LM-I foram obtidas utilizando as composições dos xenocristais de diopsídio e as concentrações de Al presentes em cristais de olivina, resultando em um intervalo entre 718 e 985 °C. Enquanto que a pressão varia de 34 a 47 Kbar e foi calculada utilizando uma curva empírica de uma geoterma de 37 mW/m2 proposta na literatura para magmas da Província Alcalina do Alto Paranaíba. Para TR-IV foram obtidas temperaturas a partir das concentrações de Al em olivina e de Ni em granada, variando de 975 a 1270 °C. O intervalo de pressão de 18 a 34 Kbar foi obtido a partir da composição dos principais elementos em granada amostrada de TR-IV. A fugacidade de oxigênio registrada em perovskitas (fase cognata de kimberlito) de TR-IV varia de NNO-7 a NNO + 4, e de NNO + 6 a NNO-4 em LM-I. A monticelita, outra fase cognata, também foi utilizada como oxibarômetro, resultando em um intervalo de NNO-4 a NNO + 2 para aintrusão LM-I, onde está presente. Também é notável uma mudança na fugacidade de oxigênio dos núcleos para a borda em perovskitas e em cristais de monticelita. As estimativas de fO2 obtidas neste trabalho foram as primeiras calculadas para magmas da província alcalina do Alto Paranaíba. Todos os resultados de P-T-fO2 obtidos são consistentes com dados da APAP reportados na literatura. Os xenocristais de clinopiroxênio em LM-I foram classificados como clinopiroxênio de fácies granada de acordo com as composições obtidas neste trabalho. Essa informação, juntamente com os dados de pressão e temperatura, além da presença de Mg-ilmenita em LMI (conhecido por ser estéril), indica que este magma kimberlítico pode ter ao menos cruzado o campo de estabilidade do diamante, e que é possível que a variação na fugacidade de oxigênio observada em ambos TR-IV e LM-I pode ter-se refletido na instabilidade destes xenocristais nestes magmas, uma vez que Limeira I apresenta condições de oxidação levemente mais altas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.03.2019
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      COLDEBELLA, Bruna. Intensive (P-T-fO2) crystallization parameters of Alto Paranaíba kimberlites and diamond instability: Três Ranchos IV and Limeira I intrusions. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-22082019-110017/. Acesso em: 29 maio 2024.

    • APA

      Coldebella, B. (2019). Intensive (P-T-fO2) crystallization parameters of Alto Paranaíba kimberlites and diamond instability: Três Ranchos IV and Limeira I intrusions (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-22082019-110017/

    • NLM

      Coldebella B. Intensive (P-T-fO2) crystallization parameters of Alto Paranaíba kimberlites and diamond instability: Três Ranchos IV and Limeira I intrusions [Internet]. 2019 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-22082019-110017/

    • Vancouver

      Coldebella B. Intensive (P-T-fO2) crystallization parameters of Alto Paranaíba kimberlites and diamond instability: Três Ranchos IV and Limeira I intrusions [Internet]. 2019 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-22082019-110017/

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