Caracterização petrográfica, química mineral e petrogênese do Kimberlito Alfeu I - Canguçu/RS e uma revisão conceitual de magmatismo e rochas kimberlíticas

Abstract

O kimberlito Alfeu-I é uma chaminé vulcânica intrusiva na Suíte Pinheiro Machado no domínio Batólito Pelotas, que ocorre na porção leste do Escudo Sul Rio Grandense (ESRG). O corpo apresenta uma forma semicircular com diâmetro ≈20m. As feições texturais e estruturais primárias e a mineralogia encontradas nas rochas deste corpo indicam que, pelo nível de exposição atual, podem ser relacionadas ao fácie diatrema. A rocha é composta por fenocristais e megacristais/macrocristais de composição variada (micas, espinélio, granada, ilmenita e piroxênios), em matriz intersticial com clastos acrescionários (lapilli peletal) e líticos, tanto de autólitos quanto xenólitos do manto e das encaixantes. Ao microscópio ótico possuem textura inequigranular seriada, composta por macrocristais de micas, espinélio, granada e ilmenita; fenocristais de flogopita e microfenocristais de clinopiroxênio e raramente olivina, circundados por matriz afanítica de coloração castanha. Os dados de campo e observações petrográficas permitem classificar o kimberlito Alfeu I como: kimberlito intrusivo e coerente (ICK) (Smith et al. 2008); fácies diatrema – kimberlito tufisítico (Clement; Skinner, 1985); ou kimberlito vulcanoclástico (Mitchell, 1986; 1995). Conforme Mitchell (1995), o corpo é um kimberlito do Grupo II, como mostra a abundância de macro e fenocristais de flogopita A petrografia e mineralogia do Alfeu-I são compatíveis aos kimberlitos do Grupo II. No entanto, a química mineral indica aspectos transicionais entre kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos. Ou seja, a petrogênese do Alfeu-I é similar a de outros “magmas mantélicos metassomatizados” potássicos sem forte afinidade com um clã ou grupo particular. Este estudo demonstra que o corpo Alfeu-I compartilha características petrológicas e geoquímicas que podem ser relacionadas aos três tipos de rochas (kimberlitos do Grupo I e II e lamproitos). As conclusões baseadas nas revisões e investigações da química mineral apontaram para composições: (i) transicionais entre kimberlitos do Grupo I – Grupo II – e lamproito; (ii) relacionadas a um manto espinélio lherzolítico associado à piroxenitos e eclogitos; (iii) enriquecidas em profundidades mais rasas que as comuns para magmas “kimberlíticos”; (iv) com pequenas indicações de um manto profundo e remanescente do facie granada lherzolito. Estas conclusões indicam que o magmatismo da formação Serra Geral tem estreita relação com o magmatismo alcalino e recente da porção sul brasileira.

The Alfeu-I kimberlite is an intrusive volcanic chimney in Suite Pinheiro Machado of the Batholith Pelotas domain, which occurs in the eastern portion of the Rio Grande do Sul Shield (ESRG). The body has a semicircular shape with a diameter ≈20m. Textural and primary structural features and mineralogy observed in the rocks of this body indicate that at current exposure level can be related to diatreme facies. The Alfeu-I rock is composed of phenocrysts and megacrystals / macrocrystals of varied composition (mica, spinel, garnet, ilmenite and pyroxene) in interstitial matrix with accreted clasts (lapilli peletal) and lithic, as mantle autoliths and xenoliths and surrounded rocks. In the optical microscope have serial inequigranular texture, composed of mica, spinel, garnet and ilmenite macrocrystals; phlogopite phenocrysts and rarely clinopyroxene and olivine microphenocrystals, surrounded by brown color rocks with aphanitic matrix. The field data and petrographic observations allowed classifying the kimberlite Alfeu-I as: intrusive and coherent kimberlite (ICK) (Smith et al 2008); diatreme facies of kimberlite tuff (Clement; Skinner, 1985); or volcanoclastic kimberlite (Mitchell, 1986; 1995). As Mitchell (1995), the body is a kimberlite Group II type, as shown by plenty of macro and phenocrysts of phlogopite Despite the petrography and mineralogy of Alfeu-I are compatible to kimberlites Group II type, the mineral chemistry indicates transitional points between Group I and II kimberlite and lamproites. It means that the petrogenesis of Alfeu-I is similar to other potassic “magmas from metassomatized mantle” without any strong affinity with a particular clan or group. And demonstrates that the Alfeu I-body shares petrological and geochemical characteristics that can be related to these three types of rocks (kimberlites Group I and II and lamproites). The findings based on the review and investigation of mineral chemistry compositions pointed to: (i) transitional between kimberlites Group I -Group II - and lamproite; (ii) related to a mantle spinel lherzolitic associated with pyroxenites and eclogites; (iii) enriched in shallower depths common to "kimberlitic” magmas; (iv) with minor indications of a deep, remaining mantle lherzolite garnet facie. These findings indicate that the magmatism of the Serra Geral formation is closely related to the alkaline magmatism and recent Brazilian southern portion.