RESUMO: O presente trabalho investiga a relação entre a geoquímica de rocha total e a composição dos isótopos estáveis de carbonatitos pertencentes aos complexos alcalino-carbonatíticos de Tapira, Araxá, Salitre, Serra Negra, Catalão I e Catalão II da Província Ígneado Alto Paranaiba (APIP) e do Complexo Jacupiranga, da Província Grossa Ponta. Os complexos do Alto Paranaíba são ultrapotássicos, compreendendo bebedouritos, foscoritos, nelsonitos e carbonatitos, enquanto Jacupiranga é um complexo composto por rochas sódicas da série ijolítica, sienitos, carbonatitos e gabros alcalinos. Os dados geoquímicos, aliados a condições mineralógicas, nos permitiram classificar os carbonatitos em 5 grupos, e elaborar um índice químico (BaO/(BaO+SrO)) para avaliar a evolução magmática dos carbonatitos estudados. Os carbonatitos APIP evoluem de calciocarbonatitos ricos em apatita em direção a magnesiocarbonatitos ricos em Ba, Sr e elementos terra raras (ETR). Essa evolução é impulsionada principalmente por fracionamento de apatita, flogopita, dolomita e calcita, e enriquecimento em monazita, norsethita e estroncianita. Dados de isótopos estáveis mostram uma grande diversidade de processos petrogenéticos presentes no Alto Paranaíba, relativamente ao Complexo Jacupiranga, que é interpretado como um resultado dos níveis de intrusão mais rasas dos complexos APIP. Tal colocação, à baixa pressão litostática, permitiu uma interação complexa entre cristalização fracionada, imiscibilidade de líquidos, desgaseificação e interação com sistemas hidrotermais e carbohidrotermais.

ABSTRACT: The present work investigates the relationship between whole-rock geochemistry and stable isotope composition from carbonatites belonging to the Tapira, Araxá, Salitre, Serra Negra, Catalão I, and Catalão II alkaline-carbonatite complexes of the Alto Paranaiba Igneous Province (APIP), central Brazil and from the Jacupiranga Complex, of the Ponta Grossa Province, southeast Brazil. The APIP complexes are ultrapotassic, comprising bebedourites, phoscorites, nelsonites, and carbonatites, whereas Jacupiranga is a sodic complex composed of ijolite-series rocks, syenites, carbonatites, and alkaline gabbros. The geochemistry data allied to mineralogical constraints allowed us to classify the carbonatites into five groups, and to devise a chemical index (BaO/(BaO+SrO)) to gauge the magmatic evolution of the studied carbonatites.The APIP carbonatites evolve from apatite-rich calciocarbonatites toward Ba-, Sr-, and rare earth element (REE)-rich magnesiocarbonatites. This evolution is mostly driven by apatite, phlogopite, dolomite, and calcite fractionation and consequent enrichment in monazite, norsethite, and strontianite. Stable isotope data show a wide diversity of petrogenetic processes in play at the APIP, relatively to the Jacupiranga Complex, which is interpreted as a result of the shallower intrusion levels of the APIP complexes. Such shallower emplacement, at low lithostatic pressure, allowed for a complex interplay of fractional crystallization, liquid immiscibility, degassing, and interaction with hydrothermal and carbohydrothermal systems.

An acid volcanism was developed during the Upper Miocene-Holocene at the Southern Puna, represented by two units at the eastern portion of Cordillera de San Buenaventura (26°25'-27°00'S and 67°25'-67°50' W): the Aguada Alumbrera Ignimbrite and the Cerro Blanco Volcanic Complex. Toward the north and northwest of this area several pyroclastic deposits outcrop called Rosada Ignimbrite, which are included in this article for comparison purposes. All these units overlie the Neoproterozoic-Eopaleozoic igneous-meta-morphic basement and volcanic rocks of ca. 9-7 Ma. The Aguada Alumbrera and Rosada Ignimbrites erupted at Upper Miocene times, whereas the Cerro Blanco Volcanic Complex is as young as the Holocene. In this article, we present new field data as well as electron microprobe and geochemical analyses from which we synthesize the stratigraphy of this region. The studied rocks are all calk-alkaline rocks with rhyolitic composition and have the same characteristics as the volcanic rocks from the Central Volcanic Zone, for example, related to subduction setting where the silicic magmas formed mainly from mantle sources with a crustal component. The youngest magmatism represented by the Cerro Blanco Volcanic Complex could be related to crustal magmas, however this hypothesis must be corroborated with additional geochemical data.

El volcanismo de composición ácida desarrollado en la Puna Austral entre el Mioceno superior y el Holoceno está representado en el extremo oriental de la cordillera de San Buenaventura (26°25'-27°00'S y 67°25'-67°50' O) por dos unidades: Ignimbrita Aguada Alumbrera y Complejo Volcánico Cerro Blanco. Hacia el norte y noroeste de esta área afloran flujos piroclásticos (Ignimbrita Rosada) cuyo análisis se presenta aquí a fines comparativos. Estas rocas volcánicas apoyan sobre un basamento metamórfico de mediano a alto grado con intrusivos del Neoproterozoico-Paleozoico inferior y rocas volcánicas de composición intermedia de ca. 9-7 Ma. Las rocas estudiadas abarcan un lapso entre el Mioceno superior (Ignimbrita Aguada Alumbrera e Ignimbrita Rosada) hasta el Holoceno (Complejo Volcánico Cerro Blanco), tienen afinidad calcoalcalina y son principalmente de composición riolítica. En este estudio se presentan nuevos datos de campo que permiten ordenar la estratigrafía del sector de estudio, así como resultados de geoquímica. Las ignimbritas del Mioceno Superior-Plioceno estudiadas presentan características similares a las rocas ácidas aflorantes al oeste del área de estudio, las cuales fueron relacionadas por diversos autores a un ambiente de subducción procedentes de fuentes mantélicas con altos porcentajes de contaminación cortical, mientras que el Complejo Volcánico Cerro Blanco podría estar reflejando su procedencia de la fusión directa de la corteza, si bien esta hipótesis debe ser corroborada con mayor cantidad de datos geoquímicos.

The San Buenaventura mountain range is composed by volcanic units with composition ranging between acid to intermediate and age ranging from Upper Miocene to Holocene. They cover a Neoproterozoic-Lower Paleozoic metamorphic basement with some plutonic intrusions and Ordovician sediments with intercalated volcanic rocks. The La Hoyada Volcanic Complex of intermediate composition outcrops at the eastern part of the range. This complex includes explosive and effusive high-K calc-alkaline rocks with compositions between andesite-trachyandesite and dacites. Based on field observations and new geochemical and geochronological data it was feasible to partially reconstruct the stratigraphy of this complex divided into at least two volcanic sequences between ca. 7-2.5 Ma. In comparison with the calc-alkaline rocks from the frontal volcanic arc between 25° and 27° lat S it is possible to assign them the similar origin from mantle sources with a crustal component.

La cordillera de San Buenaventura está integrada por unidades volcánicas de composición ácida e intermedia que abarcan un lapso entre el Mioceno superior y el Holoceno y se apoyan sobre un basamento neoproterozoico-paleozoico inferior, que incluye metamorfitas de grado variable y plutones, además de sedimentitas con intercalaciones volcánicas del Ordovícico bajo a medio. En el extremo oriental de la sierra, el volcanismo de composición intermedia está representado por el Complejo Volcánico La Hoyada, donde se agrupan términos efusivos y explosivos, de afinidad calcoalcalina rica en K, que corresponden a andesitas-traquiandesitas y dacitas. En base a los estudios de campo sumado a los resultados petrográficos, geoquímicos y geocronológicos se presenta una columna estratigráfica simplificada para este complejo, donde se distinguen dos grandes eventos volcánicos en un lapso entre ca. 7-2,5 Ma. A partir de las similitudes geoquímicas con las rocas calcoalcalinas del arco volcánico frontal que se encuentran entre los 25º y 27º S, se interpreta un origen semejante a partir de magmas mantélicos los cuales ya estaban enriquecidos con una componente cortical.