Mineral chemistry and genetic implications of garnet from the São João del Rei Pegmatitic Province, Minas Gerais, Brazil

Sousa, Sarah Siqueira da Cruz Guimarães; Ávila, Ciro Alexandre; Neumann, Reiner; Faulstich, Fabiano Richard Leite; Alves, Felipe Emerson André; Cidade, Taís Proença; Silva, Victor Hugo Riboura Menezes da

doi:10.1590/2317-4889202120190136

Sarah Siqueira da Cruz Guimarães Sousa ^**Corresponding author.

Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: sarahscgs@gmail.com, avila@ mn.ufrj.br, felipeemersonaalves@gmail.com, vmenezes92@gmail.com

Departamento de Geologia e Paleontologia, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mail: ffaulstich@mn.ufrj.br

https://orcid.org/0000-0002-0282-8317

Ciro Alexandre Ávila

Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: sarahscgs@gmail.com, avila@ mn.ufrj.br, felipeemersonaalves@gmail.com, vmenezes92@gmail.com

Departamento de Geologia e Paleontologia, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mail: ffaulstich@mn.ufrj.br

Programa de Pós-Graduação em Geociências, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: rneumann@cetem.gov.br, taiscidade1@gmail.com

https://orcid.org/0000-0001-6473-6381

Reiner Neumann

Programa de Pós-Graduação em Geociências, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: rneumann@cetem.gov.br, taiscidade1@gmail.com

Centro de Tecnologia Mineral - Rio de Janeiro (RJ), Brazil.

https://orcid.org/0000-0002-6261-7140

Fabiano Richard Leite Faulstich

Departamento de Geologia e Paleontologia, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mail: ffaulstich@mn.ufrj.br

Programa de Pós-Graduação em Geociências, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: rneumann@cetem.gov.br, taiscidade1@gmail.com

https://orcid.org/0000-0003-1592-2609

Felipe Emerson André Alves

Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: sarahscgs@gmail.com, avila@ mn.ufrj.br, felipeemersonaalves@gmail.com, vmenezes92@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-7217-8639

Taís Proença Cidade

Programa de Pós-Graduação em Geociências, Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: rneumann@cetem.gov.br, taiscidade1@gmail.com

Centro de Tecnologia Mineral - Rio de Janeiro (RJ), Brazil.

https://orcid.org/0000-0002-0835-524X

Victor Hugo Riboura Menezes da Silva

Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro (RJ), Brazil. E-mails: sarahscgs@gmail.com, avila@ mn.ufrj.br, felipeemersonaalves@gmail.com, vmenezes92@gmail.com

https://orcid.org/0000-0003-0521-4684

*Corresponding author.

Competing interests: The authors declare no competing interests.

Mineiro Belt blocks	Mineiro Belt arcs	Main Rocks	U/Pb Cristallyzation Age
Mineiro Belt blocks	Mineiro Belt arcs	Main Rocks	Host rocks	Intrusive pegmatites
North	Ritápolis Arc	Metadiorites and associated metatonalites	2,145 ± 7 – 2,102 ± 33 Ma¹ 1 Barbosa et al. (2015); ,² 2 Cardoso et al. (2019);	2,129 ± 33-2,121 ± 9 Ma⁹ 9 Faulstich (2016);
		Metagranitoids	2,149 ± 10 – 2,121 ± 7 Ma¹ 1 Barbosa et al. (2015); ,³ 3 Ávila (2000);
		Dioritic to granitic orthogneisses	2,191 ± 9 – 2,146 ± 5 Ma^4–7
		Rio das Mortes metavolcano-sedimentary sequence	2,231 ± 5 – 2,202 ± 11 Ma⁸ 8 Ávila et al. (2012);
	Resende Costa Arc	Restinga de Baixo metavolcano-sedimentary sequence	2,317 ± 16 Ma¹⁰ 10 Teixeira et al. (2015);	2,367 ± 64 – 2,291 ± 23 Ma¹² 12 Cidade (2019);
		Congonhas-Itaverava metavolcanosedimentary sequence	maximum deposition age: 2,349 ± 14 Ma¹⁰ 10 Teixeira et al. (2015);
		Resende Costa and Lagoa Dourada Suites	2,356 ± 3 – 2,351 ± 48 Ma¹⁰ 10 Teixeira et al. (2015); ,¹¹ 11 Seixas et al. (2012);
	Cassiterita Arc	Cassiterita Orthogneiss and coeval rocks	2,472 ± 11 – 2,414 ± 29 Ma¹³ 13 Barbosa et al. (2019);	2,489 ± 10 Ma⁹ 9 Faulstich (2016);
South	Serrinha Arc	Estação de Tiradentes metasedimentary sequence	maximum deposition age: 2,088 ± 12 Ma⁴ 4 Ávila et al. (2014);	No pegmatite described
		São Sebastião da Vitória metagabbro	2,220 ± 3 Ma¹⁴ 14 Valença et al. (2000);
		Serrinha and Tiradentes suites	2,227 ± 22 – 2,204 ± 11 Ma⁴ 4 Ávila et al. (2014); ,¹⁵ 15 Ávila et al. (2010).
		Nazareno metavolcano-sedimentary sequence	2,267 ± 14 – 2,223 ± 4 Ma⁸ 8 Ávila et al. (2012);

Samples	FA	SR	SR	SR	SR	CA	LE	LE	LE	TA	TA	TA
Samples	08	04	15	17	23	01	01	10	08	04	05	09
Host rock	RM		Rio das Mortes MVSS				RCO
Host rock	RM		P	A	G	A (VG)	RCO
Garnet group minerals	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x
Ilmenite	x	x	x	x		x	x	x		x		x
Monazite	x	x	x	x		x	x	x	x	x		x
Xenotime	x	x	x	x				x	x	x		x
Columbite group minerals	x		x	x	x	x		x	x		x
Pyrochlore supergroup minerals	x				x	x		x			x
Biotite	x	x	x		x	x		x
Muscovite	x		x	x	x			x
Tourmaline	x	x	x	x	x
Zircon		x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x
Gahnite	x		x	x		x		x		x	x
Cassiterite	x			x		x	x	x	x	x	x	x
Nb-Ta-Ti intergrowth							x	x	x	x	x	x
Apatite	x					x
Holmquistite						x
Spodumene						x
Lepidolite						x

Garnet grains	Almandine-spessartine type										Ca-enriched garnet type
Samples	SR	FA	SR	SR	SR	CA	LE	LE	TA	TA	TA	TA	FA	SR	SR	SR	CA	LE	TA
Samples	04A	08A	15A	17A	23A	01A	01A	08A	04A1	04A2	05A	09A	08B	15B	17B	23B	01B	10B	05B
Host rocks	RM	RM	P	A	G	A (VG)	RCO	RCO	RCO	RCO	RCO	RCO	RM	P	A	G	A (VG)	RCO	RCO
n = 81	4	14	4	4	4	2	5	5	3	3	2	5	2	4	4	4	4	5	3
Oxides (wt. %)
SiO₂	35.97	36.26	36.07	36.04	35.88	36.35	36.12	36.01	35.55	35.97	36.45	36.11	37.90	36.81	36.92	36.68	37.64	37.45	36.75
TiO₂	0.02	0.02	0.02	0.01	0.02	0.01	0.11	0.02	0.08	0.00	0.00	0.01	0.09	0.32	0.14	0.02	0.11	0.04	0.04
Al₂O₃	20.39	19.42	20.47	20.83	20.38	19.75	19.86	20.45	20.31	20.55	20.16	20.19	20.15	20.53	20.88	20.88	20.37	20.23	20.37
FeO	34.80	31.65	32.33	36.22	24.98	28.38	19.76	20.57	2.59	19.45	19.06	21.11	9.44	5.45	5.78	3.48	17.21	8.87	2.34
Fe₂O₃	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.22	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.75
MnO	7.53	10.84	10.06	6.70	17.90	15.32	22.08	20.44	39.64	22.53	22.23	21.26	20.17	29.25	30.28	31.91	15.80	20.63	32.72
MgO	0.44	0.90	0.52	0.30	0.07	0.08	0.86	0.99	0.00	0.58	0.84	0.67	1.55	0.30	0.34	0.37	1.36	0.27	0.61
CaO	0.77	0.45	0.33	0.19	0.43	0.21	0.86	0.44	0.63	0.87	1.15	0.66	8.82	7.27	5.48	6.30	6.88	12.12	6.52
Total	99.92	99.54	99.80	100.29	99.66	100.10	99.65	98.92	99.02	99.95	99.89	100.01	98.12	99.93	99.82	99.64	99.41	99.61	100.09
Atomic proportions (basis 12 oxygen)
Si	2.98	3.01	2.99	2.98	2.98	3.01	2.98	2.99	2.96	2.96	3.00	2.98	3.07	2.98	3.00	2.98	3.05	3.01	2.97
Ti	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.01	0.00	0.01	0.00	0.00	0.00	0.01	0.02	0.01	0.00	0.01	0.00	0.00
Al	1.99	1.90	2.00	2.03	2.00	1.93	1.93	2.00	1.99	2.00	1.95	1.96	1.92	1.96	2.00	2.00	1.94	1.92	1.94
Fe²⁺	2.38	2.17	2.21	2.47	1.71	1.90	1.35	1.41	0.18	1.32	1.29	1.44	0.64	0.36	0.39	0.23	1.15	0.59	0.16
Fe³⁺	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.07	0.00	0.00	0.01	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.04
Mn	0.53	0.76	0.71	0.47	1.26	1.08	1.55	1.44	2.80	1.57	1.55	1.48	1.38	2.01	2.08	2.20	1.08	1.41	2.24
Mg	0.05	0.11	0.06	0.04	0.01	0.01	0.11	0.12	0.00	0.07	0.10	0.08	0.19	0.04	0.04	0.04	0.16	0.03	0.07
Ca	0.07	0.04	0.03	0.02	0.04	0.02	0.08	0.04	0.06	0.08	0.10	0.06	0.76	0.63	0.48	0.55	0.60	1.05	0.57
Endmembers (mol% normalized)
Spessartine	17.74	26.41	23.64	15.75	42.26	36.93	52.67	48.08	94.86	53.04	51.66	50.26	47.96	67.50	69.65	73.72	37.18	47.29	76.24
Pyrope	1.82	3.86	2.14	1.22	0.28	0.00	3.63	4.11	0.00	2.38	3.42	2.81	6.49	1.22	1.36	1.49	4.89	0.01	2.48
Almandine	78.19	68.41	73.31	82.48	56.25	62.45	41.44	46.57	4.45	41.98	41.53	44.97	22.16	11.03	13.12	6.46	39.99	17.82	4.10
Grossular	0.82	0.00	0.15	0.55	0.33	0.00	0.00	0.77	0.00	1.39	0.76	0.00	23.39	18.17	15.87	17.86	17.94	31.65	14.86
Andradite	1.44	1.32	0.77	0.00	0.87	0.62	2.25	0.46	0.69	1.20	2.63	1.96	0.00	2.08	0.00	0.47	0.00	3.23	2.32

[1] *Corresponding author.

Brasil

Brasil

Mineral chemistry and genetic implications of garnet from the São João del Rei Pegmatitic Province, Minas Gerais, Brazil

Abstract