Petrology of Gameleira potassic lamprophyres, São Francisco Craton

Abstract

Gameleira lamprophyres are dykes and mafic microgranular enclaves associated with the shoshonitic Gameleira monzonite. This association belongs to the Paleoproterozoic alkaline magmatism from Serrinha nucleus, northeast Brazil. The liquidus paragenesis is diopside, pargasite, apatite and mica. Reverse zoning was identified in the groundmass alkali feldspar and was related to the undercooling of lamprophyric magma during the emplacement, with high growth rate of pargasite/edenite inducing disequilibrium between feldspars and liquid. Chemical data indicate that the lamprophyres are basic rocks (SiO2 < 48 wt%), with alkaline character (Na2O + K2O > 3 wt%) and potassic signature (K2O/Na2O ≈ 2). High contents of MgO and Cr are consistent with a signature of a primary liquid, and such concentrations, as well as Al, K, P, Ba, Ni- and light rare earth elements, are consistent with an olivine-free metasomatic mantle source enriched in amphibole, clinopyroxene and apatite. By contrast, the ultrapotassic lamprophyres from Morro do Afonso, contemporaneous alkaline ultrapotassic magmatism in Serrinha nucleus, were probably produced by melting of a clinopyroxene-phlogopite-apatite enriched-source. The identification of different mineral paragenesis in the source of potassic and ultrapotassic lamprophyres from Serrinha nucleus can contribute to the understanding of the mantle heterogeneities and tectonic evolution of this region.

Translated abstract

Os lamprófiros Gameleira são formados por diques e enclaves máficos microgranulares associados ao monzonito shoshonítico Gameleira. Esta associação pertence ao magmatismo alcalino Paleoproterozóico do núcleo Serrinha, nordeste do Brasil. A paragênese no liquidus é formada por diopsídio, pargasita, apatite e mica. Zonamento inverso foi identificado no feldspato alcalino da matriz e relacionado ao super-resfriamento do magma lamprofírico durante sua colocação, com alta taxa de crescimento da pargasita/edenita induzindo desequilíbrio entre os feldspatos e o líquido. Dados químicos indicam que os lamprófiros são rochas básicas (SiO2 < 48%), com caráter alcalino (Na2O + K2O > 3%) e assinatura potássica (K2O/Na2O ≈ 2). Elevados conteúdos de MgO e Cr são consistentes com uma assinatura primária, e tais concentrações, assim como os conteúdos de Al, K, P, Ba, Ni, e terras raras leves são consistentes com uma fonte mantélica metassomatizada sem olivine, enriquecida em anfibólio, clinopiroxênio e apatita. Por outro lado, os lamprófiros ultrapotássicos de Morro do Afonso, magmatismo alcalino contemporâneo no núcleo Serrinha, foram produzidos por uma fonte enriquecida em clinopiroxênio, flogopita e apatita. A identificação de diferentes paragênesis minerais na fonte de lamprófiros potássicos e ultrapotássicos do núcleo Serrinha pode contribuir para a compreensão das heterogeneidades do manto e a evolução tectônica desta região.