Nepheline syenite magma differentiation with continental crustal assimilation for the Cabo Frio Island intrusive complex, State of Rio de Janeiro, Brazil

Abstract

Diferenciação do magma de nefelina sienito com assimilação da crosta para o corpo intrusivo da Ilha de Cabo Frio, RJ. Este artigo apresenta a composição química e evolução magmática das rochas alcalinas da Ilha de Cabo Frio, RJ, e das áreas adjacentes, com atenção especial para a assimilação da crosta continental. O corpo intrusivo principal é composto de nefelina sienito, álcali sienito e traquito. O ortognaisse encaixante é intrudido também por brecha de conduto subvulcânico e diques de lamprófiro, traquito e fonolito. O álcali sienito é distribuído na zona de contato em que ocorrem muitos xenólitos digeridos da rocha encaixante. A maioria das amostras de nefelina sienito e fonolito é altamente subsaturada em sílica com moderada proporção molecular de (Na+K)/Al e de K2O/(Na2O+K2O) em peso, sendo classificadas como nefelina sienito potássico. A idade 40Ar- 39Ar para o nefelina sienito é 54.83±0.35 Ma. Os diagramas de variação indicam a cristalização fracionada de titanita, ilmenita, apatita e clinopiroxênio durante o resfriamento magmático no corpo intrusivo. O nefelina sienito e traquito foram originados do magma de grau avançado em diferenciação cuja composição é próxima ao ponto terminal do campo subsaturado em sílica. A assimilação da crosta continental é relevante e algumas amostras de álcali sienito e traquito são constituídas por cerca de 50% de materiais provenientes da rocha encaixante. A assimilação crustal ocorreu na fase final da cristalização fracionada do magma de nefelina sienito. Esta composição é termodinamicamente instável e poderia ser originada de super-reaquecimento do magma ou elevação rápida do teor de fluídos que foi causado por injeção de novo pulso de magma à câmara magmática.