O vulcanismo do Arquipélago de Fernando de Noronha, PE: química mineral e geoquímica

Autor(es)

Rosana Peporine Lopes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Geociências (IG/BT)
• Data de defesa: 2002-06-17

Membros da banca

Mabel Norma Costas Ulbrich; Umberto Giuseppe Cordani; Jose Carlos Gaspar; Leila Soares Marques; Excelso Ruberti

• Orientador: Mabel Norma Costas Ulbrich

Resumo

O magmatismo alcalino do Arquipélago de Fernando de Noronha compreende dois episódios de idades distintas. O mais antigo, Remédios, está representado por um evento piroclástico inicial e uma sucessão de intrusões (diques, domos e plugs) de variada litologia: basanitos, tefritos, lamprófiros alcalinos, álcali-basalto, traquiandesitos, traquitos e fonólitos. O episódio mais novo, Quixaba, é de natureza predominantemente vulcânica e inclui extensos derrames de melanefelinitos, raros diques da mesma composição e alguns corpos, possivelmente chaminés, de basanitos. Duas séries petrográficas são reconhecidas no episódio Remédios. Uma é de tendência sódica (basanito - tefrito - essexito - tefrifonólito - fonólito porfirítico - fonólito afírico peralcalino) e a outra é moderadamente potássica (álcali-basalto - traquiandesito basáltico - traquiandesito - traquito). Os basanitos e tefritos, além dos termos intermediários destas duas séries (tefrifonólitos, traquiandesitos basálticos e traquiandesitos), bem como o conjunto de lamprófiros, ocorrem como diques. Diques máficos e félsicos aparecem paralelos ou cortando uns aos outros, sendo também comuns os diques compostos. Nas rochas dos diques são encontrados xenólitos de rochas alcalinas máficas e félsicas e xenocristais, principalmente de clinopiroxênio. Estudos petrográficos e químicos (de minerais e de rochas) indicaram que em ambas as séries a evolução das rochas se realizou principalmente por processos de cristalização fracionada, a partir de basanito na série sódica e de álcali- basalto na potássica. Na série sódica houve remoção de olivina, clinopiroxênio rico em Ca (salita), apatita, magnetita titanífera, feldspato alcalino, nefelina, kaersutita e titanita. Na série potássica a extração de olivina, clinopiroxênio rico em Ca (salita), magnetita titanífera e, em menor proporção, feldspato alcalino conduzem a formação de traquiandesitos e traquitos. Os traquiandesitos basálticos resultaram da mistura de magmas basáltico e traquítico. Os lamprófiros alcalinos, formados a partir de líquidos basaníticos e, em alguns casos, álcali-basálticos, com forte enriquecimento em voláteis, mostram extensa variedade composicional e textural. Os derrames de melanefelinitos do episódio Quixaba incluem abundantes olivina melanefelinitos (com fenocristais de olivina), com intercalações de níveis de melilita melanefelinitos (com fenocristais de olivina e melilita) e piroxênio melanefelinitos (com fenocristais de olivina e clinopiroxênio). A composição química dos minerais essenciais dessas rochas mostram algumas variações de um melanefelinito para o outro, como nefelinas mais ricas em \'K IND. 2\'O (com até 10%) nos melilita melanefelinitos e alguns olivina melanefelinitos. Estudos detalhados em flogopita e biotita mostraram que estes minerais, tardios e acessórios nessas rochas, são ricos em Ti\'O IND. 2\' (3 a 14% em peso) e BaO (2 a 18% em peso), sendo que a composição delas está relacionada com o tipo de melanefelinito. Os valores mais elevados foram encontrados em um olivina melanefelinito. Uma diferença notável entre os basanitos intercalados no pacote dos derrames e os das ilhas São José e Cuscuz, está na composição das olivinas, \'Fo IND. 87-82\' no primeiro caso e \'Fo IND. \'+ OU -\' 70\' no segundo, indicando que a cristalização das rochas se processou a partir de líquidos distintos, ora enriquecidos na razão Mg/\'Fe POT. 2+\', ora empobrecidos nesta razão. Os resultados dos trabalhos realizados sugerem que os diversos litotipos do episódio Quixaba se formaram por cristalização de magmas gerados por fusão parcial da fonte mantélica. O forte fracionamento das terras raras sugere a presença de granada residual no manto e as anomalias negativas de Rb e K, observadas em padrões de elementos traços normalizados pelo manto primitivo, apontam para a retenção de uma fase portadora desses elementos na fonte (possivelmente flogopita), durante a fusão parcial. Estudos isotópicos de Sr, Nd e Pb realizados em amostras dos dois episódios vulcânicos indicaram que as rochas do episódio Remédios foram geradas a partir de duas fontes mantélicas. As rochas do episódio Quixaba parecem ter se originado de uma mesma fonte. Em todos os casos, as variações das razões isotópicas podem ser explicadas pela mistura de um manto empobrecido, DMM, com componentes dos tipos EM I e HIMU. (AU)

• Processo FAPESP: 97/11497-9 - Caracterizacao petrologica e isotopica do vulcanismo alcalino de fernando de noronha, pe.
• Beneficiário: Rosana Peporine Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado