Caracterização geológica, mineralógica e geoquímica dos granitos da Senhora da Graça e Paradança (Mondim de Basto) e seu interesse didático no ensino da Geologia
Data
2018-04-16
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Resumo
Na região estudada de Mondim de Basto afloram três granitos (Senhora da Graça – SG; Vilar de Viando – VV e Paradança – PD) que intruíram rochas metasedimentares das Unidades de Canadelo e Mouquim, do Silúrico Superior – Devónico Inferior e da Unidade de Vila Nune, do Silúrico Inferior, situados na Zona da Galiza-Trás-os-Montes, originando frequentemente micaxistos nas zonas de contacto. São frequentes, no granito PD, ocorrências de filões intrusivos de aplito e quartzo. Todos os granitos são constituídos por quartzo, microclina micropertítica, plagioclase, biotite, clorite, moscovite, zircão, apatite, monazite, ilmenite e rútilo, mas turmalina apenas foi encontrada nos granitos SG e VV. Os granitos SG e VV são moscovítico > biotíticos, enquanto o granito PD é essencialmente moscovítico. O aplito de Paradança (PD) contém quartzo, microclina, plagioclase, moscovite, apatite e zircão. O granito SG apresenta alguns encraves sobremicáceos e, mais raramente, xenólitos e encraves microgranulares. No granito PD ocorrem essencialmente xenólitos próximo das zonas de contacto. Os granitos SG, VV e PD correspondem a pulsações magmáticas distintas e são do tipo S, pois têm ASI ≥ 1.28, perfis de terras raras enriquecidos em LREE em relação às HREE, com anomalia negativa de európio, valores de (87Sr/86Sr)i compreendidos entre 0.7087 e 0.7149, εNdt de -9.1 a -8.1 e δ18O de 11.87 a 12.81 ‰. Os valores médios de (87Sr/86Sr)i e εNdt indicam que os granitos SG e PD tiveram origem na fusão parcial de materiais metassedimentares heterogéneos/distintos, compatíveis com a assinatura isotópica dos metassedimentos do Grupo do Douro e do N-CIZ. Os dados estruturais, petrográficos e geocronológicos U-Pb, obtidos em zircão e monazite, permitem referir que os granitos são anteriores, ou contemporâneos, à idade de 320 Ma e apresentam evidências de deformação dúctil a frágil, afetando essencialmente a plagioclase, típica dos estados tardi-magmático e sólido. Cada um dos granitos e seus minerais evoluiu por cristalização fracionada, facto que é apoiado pelos perfis de terras raras subparalelos, com decréscimo de terras raras e ligeiro aumento da anomalia negativa de Eu dentro de cada granito, bem como as isócronas Rb-Sr estabelecidas pelos granitos SG e PD. Os valores de (87Sr/86Sr)i não apresentam uma variação significativa nas amostras dos granitos SG e PD, indicando que a cristalização fraccionada foi o principal mecanismo responsável pela sua génese, o que é apoiado pela existência de valoresrelativamente semelhantes, mas irregulares de εNdt nesses granitos. Os mesmos parâmetros de geoquímica de rocha total e mineral mostram que o aplito PD não se pode relacionar com o seu granito hospedeiro PD, nem com os granitos SG e VV, correspondendo provavelmente a um diferenciado dos granitos tardi-D3 existentes nas imediações da área estudada. A diversidade geológica da região de Mondim de Basto é propícia à utilização do trabalho de campo como estratégia no ensino da Geologia a alunos de diferentes anos de escolaridade. Para o efeito, foi preparada uma saída de campo para alunos de Biologia e Geologia do 11.º ano do Agrupamento de Escolas de Moimenta da Beira de forma a promover aprendizagens significativas. Por outro lado, o estudo geológico, mineralógico e geoquímico desenvolvido na região de Mondim de Basto, também permitiram a preparação e desenvolvimento de uma Ação de Formação para professores dos grupos de recrutamento 230 e 520.
At Mondim de Basto area, three granites (Senhora da Graça – SG; Vilar de Viando – VV e Paradança – PD) intruded metasedimentary materials from the Galiza – Trás-os-Montes Zone, namely those from Canadelo and Mouquim Units, of upper Silurian to Lower Devonian age, and also from the Vila Nune Unit, of lower Silurian age, and caused micaschists of contact metamorphism. Aplite and quartz veins frequently cut PD granite. All the granites contain quartz, microperthitic microcline, plagioclase, biotite, chlorite, muscovite, zircon, apatite, monazite, ilmenite and rutile, but tourmaline only occurs in SG and VV granites. The SG and VV granites have higher amounts of muscovite than biotite, whereas the PD granite is muscovite-dominant. The aplite from Paradança (PD) contains quartz, microcline, plagioclase, muscovite, apatite and zircon. SG granite contains some surmicaceous enclaves and, more rarely, xenoliths and microgranular enclaves, whereas PD granite show a significant xenoliths near of the contact areas. The three studied granites (SG, VV and PD) correspond to distinct pulses of granite magmas. They are S-type granites, yielding ASI ≥ 1.28, REE patterns enriched in LREE relatively to HREE, negative Eu anomalies and mean values of (87Sr/86Sr)i of 0.7087 – 0.7149, εNdt from -9.1 to -8.1 and δ18O ranging between 11.82 ‰ and 12.81 ‰. The values of (87Sr/86Sr)i and εNdt show that SG and PD granites resulted from partial melting of heterogeneous/different metassedimentary materials, compatible with the isotopic signature of the metasediments of the Douro Group and the N-CIZ. Structural, petrographic and U-Pb geochronological data obtained on zircon and monazite have shown that these granites are ≥ 320 Ma old, which can explain the evidences of a ductile and fragile deformation, mainly affecting the plagioclase crystals, characteristic of late magmatic and solid states. Each granite shows an independent differentiation trend, by fractional crystallization, which is supported by the subparallel REE patterns showing decrease in all REE and a slight increase in the negative Eu anomaly within each series, and Rb-Sr isochrones for SG and PD granites. (87Sr/86Sr)i values do not show any significant variation among the analysed samples from each granite, showing that fractional crystallization was the main mechanism, which is supported by the relatively similar, although irregular, εNdt data. The same whole-rock and mineral geochemical parameters show that the PD aplite cannot be related to its PD host granite, nor to the SG and VV granites, probably corresponding to a differentiation of the late-D3 granites that crop out in the surrounding area. The geological diversity of Mondim de Basto area is favorable to the use of field work as a Geology teaching strategy for students of different school grades. For this purpose, a field trip was prepared for students of Moimenta da Beira School, that were attending to 11th grade Biology and Geology classes, in order to promote a meaningful learning. On the other hand, the geological, mineralogical and geochemical study developed in the Mondim de Basto region also allowed the preparation and development of a Training Action for teachers from the 230 and 520 recruitment groups.
At Mondim de Basto area, three granites (Senhora da Graça – SG; Vilar de Viando – VV e Paradança – PD) intruded metasedimentary materials from the Galiza – Trás-os-Montes Zone, namely those from Canadelo and Mouquim Units, of upper Silurian to Lower Devonian age, and also from the Vila Nune Unit, of lower Silurian age, and caused micaschists of contact metamorphism. Aplite and quartz veins frequently cut PD granite. All the granites contain quartz, microperthitic microcline, plagioclase, biotite, chlorite, muscovite, zircon, apatite, monazite, ilmenite and rutile, but tourmaline only occurs in SG and VV granites. The SG and VV granites have higher amounts of muscovite than biotite, whereas the PD granite is muscovite-dominant. The aplite from Paradança (PD) contains quartz, microcline, plagioclase, muscovite, apatite and zircon. SG granite contains some surmicaceous enclaves and, more rarely, xenoliths and microgranular enclaves, whereas PD granite show a significant xenoliths near of the contact areas. The three studied granites (SG, VV and PD) correspond to distinct pulses of granite magmas. They are S-type granites, yielding ASI ≥ 1.28, REE patterns enriched in LREE relatively to HREE, negative Eu anomalies and mean values of (87Sr/86Sr)i of 0.7087 – 0.7149, εNdt from -9.1 to -8.1 and δ18O ranging between 11.82 ‰ and 12.81 ‰. The values of (87Sr/86Sr)i and εNdt show that SG and PD granites resulted from partial melting of heterogeneous/different metassedimentary materials, compatible with the isotopic signature of the metasediments of the Douro Group and the N-CIZ. Structural, petrographic and U-Pb geochronological data obtained on zircon and monazite have shown that these granites are ≥ 320 Ma old, which can explain the evidences of a ductile and fragile deformation, mainly affecting the plagioclase crystals, characteristic of late magmatic and solid states. Each granite shows an independent differentiation trend, by fractional crystallization, which is supported by the subparallel REE patterns showing decrease in all REE and a slight increase in the negative Eu anomaly within each series, and Rb-Sr isochrones for SG and PD granites. (87Sr/86Sr)i values do not show any significant variation among the analysed samples from each granite, showing that fractional crystallization was the main mechanism, which is supported by the relatively similar, although irregular, εNdt data. The same whole-rock and mineral geochemical parameters show that the PD aplite cannot be related to its PD host granite, nor to the SG and VV granites, probably corresponding to a differentiation of the late-D3 granites that crop out in the surrounding area. The geological diversity of Mondim de Basto area is favorable to the use of field work as a Geology teaching strategy for students of different school grades. For this purpose, a field trip was prepared for students of Moimenta da Beira School, that were attending to 11th grade Biology and Geology classes, in order to promote a meaningful learning. On the other hand, the geological, mineralogical and geochemical study developed in the Mondim de Basto region also allowed the preparation and development of a Training Action for teachers from the 230 and 520 recruitment groups.