UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO No
239
GIULIANNA VIEIRA DA COSTA
QUÍMICA MINERAL E GEOTERMOBAROMETRIA DE XENÓLITOS MANTÉLICOS DO KIMBERLITO CANASTRA-01Ver Texto Integral
Data da defesa: 30/04/2008
Área de concentração: Mineralogia E Petrologia
Orientador: Prof. José Carlos Gaspar ( UnB)
Examinadores: Prof. José Affonso Brod (UnB);Prof. Renato de Moraes (IGc/USP)
Palavras Chaves:
RESUMO
O kimberlito Canastra-01 é uma intrusão na borda sul do
Cráton São Francisco reportado como mineralizado. Essa intrusão consiste de dois
pipes adjacentes, situados a NW e SE do Córrego da Cachoeira, Minas Gerais.
Xenólitos mantélicos foram amostrados pelo Canastra-01 e são constituídos por
granada clinopiroxenito, eclogito, anfibólio websteritos, (contendo granada e
espinélio), granada lherzolitos, granada e espinélio harzburgitos e dunito. A
caracterização química de seus minerais constituintes foi realizada por meio de
microssonda eletrônica e a determinação das condições de temperatura e pressão
calculadas através de vários geotermobarômetros.
MSc THESIS No
239
A textura dos granada lherzolitos e granada harzburgitos é porfiroclástica com
matriz em mosaico e são constituídos, respectivamente, por: granada Prp73,.0
Alm13,9 Grs3,7 e Prp73,0 Alm13,3 Grs4,9, augita, contendo membro final jadeíta,
nos granada lherzolitos, bronzita, enstatita e olivina com Fo89,2 a 90,9 e
Fo90,0 a 91,2. Os espinélio harzburgitos têm textura granoblástica, augita,
enstatita, olivina com Fo entre 91,1 e 92,2 e espinélio de composição aproximada
(Mg0,69Fe 0,31) (Cr0,70 Al1,3)O32. As relações Ni versus Fo mostram que o teor
de Ni independe do conteúdo de Fo nos granada lherzolitos e espinélio
harzburgitos e que, há uma correlação negativa entre eles nos granada
harzburgitos, indicando serem restitos de fusão parcial. Os dunitos, de
composição Fo 89,3 a 91,1, estão associados ao processo de fusão parcial dos
peridotitos, onde a correlação Ni versus Fo é negativa. Desta forma conclui-se
que os dunitos também são restitos da fusão parcial de peridotitos.
Os websteritos têm textura granoblástica grossa e seus minerais constituintes
são: diopsídio, bronzita, pargasita a Mg-Al sadanagaíta nos websteritos que
contêm granada e espinélio e Mg-hornblenda no anfibólio websterito; espinélio
com composição aproximada de (Mg0,55 Fe0,45)Al2O32 e as granadas com composição
média de Prp45,7 Alm37,5 Grs1,0. As temperaturas de equilíbrio calculadas para
os websteritos variam de 600 °C a 989°C. Sua origem pode estar associada a
cumulados magmáticos, que se formaram ou se reequilibraram em condições de P e T
da fácies granada e da fácies espinélio.
Os minerais constituintes do granada clinopiroxenito e do eclogito são granada
de composição aproximada de piropo-almandina e de clinopiroxênio augita e
onfacita, respectivamente. A temperatura média calculada para o granada
clinopiroxenito é de 1255 °C e para o eclogito é de 980 °C, que permite inferir
que essas rochas tiveram sua origem associada a cumulados e/ou metamorfismo de
crosta oceânica.
As condições de equilíbrio de P e T dos xenólitos estão espalhadas entre as
geotermas aproximadas de 40 a 60 mW/m2, onde os granada lherzolitos estão dentro
do campo de estabilidade do diamante. Esses dados permitem inferir que, antes da
orogênese Brasiliana, as geotermas do cráton variavam em torno de 40 mW/m2, e
com esta orogênese, as geotermas subiram para, aproximadamente, 60 mW/m2. Pelo
menos parte dos xenólitos e os diamantes presentes no kimberlitos Canastra-01
são derivados de relictos tectônicos em sua borda sudoeste do Cráton São
Francisco e na Faixa Brasília.
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES
GIULIANNA VIEIRA DA COSTA
Date of oral presentation: 30/04/2008MINERAL CHEMISTRY AND GEOTHERMOBAROMETRY OF MANTELC XENOLITHS OF THE CANASTRA-01 KIMBERLITE
Key Words:
ABSTRACT
Canastra-01
kimberlite is located in the southern portion of São Francisco Craton and is
known as
diamondiferous. This intrusion comprises two adjacent pipes, located in NW and
SE of Córrego
da Cachoeira, Minas Gerais State, Brazil. Mantle xenoliths were sampled and
comprise:
garnet cliopyroxenite, eclogite, amphibole websterites (with or without garnet
and
spinel),
garnet lherzolites, garnet and spinel harzburgites, and dunite. The chemical
characterization of their minerals was analyzed by electron microprobe and the
PT
equilibrium
conditions were calculated by various geothermobarometers.
Garnet lherzolites and garnet harzburgites are porfiroclastic with an olivine
mosaic
groundmass
and containing: garnet Prp73,0 Alm13,9 Grs3,7 and Prp73,0 Alm13,3 Grs4,.9,
augite
clinopyroxene, with jadeite end member in the garnet lherzolites, bronzite and
enstatite and
olivine with
Fo89,2 to 90,9 and Fo90,0 to 91,2. Spinel harzburgites have granoblastic
texture,
augite,
enstatite, olivine with Fo91,1 e 92,2 and spinel with an aproximate composition
(Mg0,69Fe
0,31) (Cr0,70 Al1,3)O32. Ni versus Fo shows that the Ni content is independent
of Fo
content in
the garnet lherzolites and spinel harzburgites and that there is a negative in
the
garnet
harzburgites, indicating an origin of partial melting. For the last rock type,
dunites
contain only
olivine, with Fo content between 89,3 and 91,1, are related to a final process
of
peridotite
partial melting, as shown by the negative Ni versus Fo correlation.
Websterites textures are coarse granuloblastic and the main minerals are:
diopside, bronzite,
pargasite to
Mg-Al sadanagaite in the garnet and spinel types and Mg-hornblende in the
amphibole
only websterite; spinel with approximate composition of (Mg0,55 Fe0,45)Al2O32
and
garnets with
an average composition of Prpr45,7 Alm37,5 Grs1,0. Calculated temperatures are
from 600 °C
to 989°C. Their origin could be related to igneous cumulates formed or
reequilibrated in PT conditions of garnet facies, and spinel facies.
Mineral compositions of garnet clinopyroxenite and eclogite are
pyrope-alamandine garnet
and augite in
garnet clinopyroxenite and onfacite in eclogite. The average calculated
temperature
of garnet clinopyroxenite is 1255 °C and of the eclogite is 980 °C. Both have an
origin
related to cumulate or oceanic slab metamorphism.
The PT arrays are spread in approximate geotherms from 40 to 60 mW/m2, garnet
lherzolites
are within
the diamond stability field. We propose that a geotherm of around 40 mW/m2 was
present
before the Brasiliano orogen. During the orogen, the geotherm increased to about
60
mW/m2. Part
of the xenoliths and diamonds from Canastra-01 kimbelite are derived from
tectonic relicts underlain the southwestern border of São Francisco Craton and
the Brasília
Mobile Belt.