Geologia e petrologia de kimberlitos da região Oeste de Minas Gerais: Charneca, Grota do Cedro, Régis e Indaiá

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Barbosa, Cassandra Terra
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Alkaline rock; Alto Paranaíba Igneous Province; Diamante; Diamonds; Igneous petrology; Kimberlite; Kimberlito; Petrografia; Petrography; Petrologia ígnea; Província ígnea do Alto Paranaíba; Rocha alcalina
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-14092022-090819/

O estudo da mineralogia, ascensão e dinâmica de erupção das rochas kimberlíticas é um desafio, devido à mistura de diferentes fases cristalizadas do líquido magmático e de xenocristais de diversas origens, frequentemente mascarados por intensa alteração. Essa complexidade permite importantes investigações acerca da composição e dinâmica do manto da Terra, além da compreensão sobre a formação e preservação dos diamantes. Este trabalho apresenta o estudo de quatro kimberlitos conhecidos por Charneca, Grota do Cedro, Régis e Indaiá I. Esses corpos estão inseridos na Província Ígnea do Alto Paranaíba (PIAP) no estado de Minas Gerais, a qual representa uma das maiores ocorrências em volume de rochas máficas potássicas no mundo. O estudo consistiu em três linhas de pesquisa. A primeira refere-se à petrografia das feições texturais dessas rochas, com foco principal na discriminação e classificação de clastos juvenis. Os kimberlitos Charneca e Indaiá I apresentam textura uniforme, poucos clastos kimberlíticos e estruturas peletais, baixa ocorrência de xenólitos crustais e uma mineralogia típica de fácies hipoabissal. De acordo com essas características, somadas às suas respectivas peculiaridades, permitem classificar essas rochas em uma variedade de fácies hipoabissal e fácies de transição, respectivamente. Em contrapartida, os kimberlitos Grota do Cedro e Régis exibem textura inequigranular, alta porcentagem de clastos juvenis compostos por diferentes composições de material kimberlítico com maior viscosidade, frequentes xenólitos crustais e características tipicamente de fácies mais rasas, e.g. calcita secundária e texturas de segregação. As múltiplas fases de formação dessas ocorrências possibilitam classifica-las como pertencentes à fácies vulcanoclástica e diatrema, respectivamente. A segunda foi dirigida para a geoquímica mineral, com análises químicas inéditas de elementos maiores, menores e traços realizadas in-situ e em concentrados de minerais pesados, esta última técnica permitiu a obtenção de dados químicos com alto grau de confiabilidade principalmente em grãos com capa de alteração. Foram estudados granada, olivina, piroxênio, flogopita, espinélio, ilmenita e perovskita, provenientes principalmente de uma fonte peridotítica. O caráter magnesiano, pobre em Cr2O3, Al2O3, e CaO do manto é registrado particularmente nos cristais de granada peridotítica-lherzolíticas analisados, os quais exibem diferentes graus de enriquecimento metassomático da fonte mantélica. Os kimberlitos Grota do Cedro e Régis exibem granada com maiores teores de Cr2O3 e CaO, enquanto àquelas provenientes do kimberlito Charneca exibem maior depleção nesses elementos e em lantanídeos leves, além de um enriquecimento em Al2O3, TiO2 e lantanídeos pesados. As baixas razões (Sm/Er)N combinadas às poucas variações de Ti/Eu dos cristais de granada e clinopiroxênio dos kimberlitos Charneca e Régis, apontam para um fluido de composição essencialmente silicática. Já os cristais de clinopiroxênio do Grota do Cedro, através da pequena e ampla variação das razões Ti/Eu e (Sm/Er)N, respectivamente, indicam composições intermediárias entre fluidos carbonatíticos e silicáticos. Outras fontes mantélicas, como piroxenitos e suíte MARID, também contribuíram principalmente para a assembleia mineralógica dos kimberlitos Grota do Cedro e Régis, respectivamente. Flogopita com altos teores de TiO2 e grupos de piroxênio com baixos valores de Mg# e altos teores de Cr2O3 e TiO2, têm respectivamente como prováveis fontes a suíte MARID e piroxenítica. Uma ampla variedade do grupo dos óxidos também foi registrada, espinélio com variáveis teores de Cr2O3 são predominantes no trend kimberlítico Fe-Ti. Os grãos de ilmenita apresentam distintas variações composicionais de MnO e Al2O3 entre os diferentes tamanhos analisados. Cristais de perovskita pouco evoluída ocorrem nos kimberlitos Indaiá I, Régis e Charneca, enquanto o Grota do Cedro apresenta uma fase incomum de Nb-perovskita com altos teores de Nb2O5. A terceira linha de pesquisa consistiu na obtenção das razões isotópicas 87Sr/86Sr em cristais de perovskita através de LA-ICPMS. Todos os kimberlitos aqui estudados demonstram em diferentes graus alguma contaminação crustal, o kimberlito Régis é o que apresenta maior similaridade com as rochas da PIAP, enquanto maiores variações são exibidas pelo kimberlito Charneca, o qual apresenta valores muito acima das rochas dessa região.