Mineralogia, petrologia e geoquímica de granitos e filões aplito-pegmatíticos da região de Guarda - Sabugal
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2015-02-12
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Resumo
A região situada entre Guarda e Sabugal localiza-se na Zona Centro-Ibérica e é dominantemente formada por granitos de tipo S, instalados durante a etapa pós-colisional da orogénese Varisca. Estes granitos são intrusivos em formações metassedimentares do Complexo Xisto-Grauváquico (Grupo das Beiras), de idade Neoproterozóica – Câmbrica Inferior. A implantação dos granitos produziu uma auréola de metamorfismo de contacto com 1 a 7 km de largura, constituída por xistos mosqueados e corneanas pelíticas. As relações de campo, aliadas às características mineralógicas e texturais dos granitos, permitem individualizar a ocorrência de sete intrusões distintas na região: (1) granito de grão médio, porfiróide, biotítico > moscovítico, de Rendo – Barrocal; (2) granito de grão muito grosseiro, porfiróide, biotítico > moscovítico, da Guarda; (3) granito de grão médio, moscovítico > biotítico, de Rochoso; (4) granito de grão médio, ligeiramente porfiróide, com quantidades idênticas de biotite e moscovite, de Ruvina; (5) granito de grão fino a médio, porfiróide, biotítico > moscovítico, de Vila Fernando – Monte Margarida; (6) granito de grão grosseiro, porfiróide, biotítico > moscovítico, de Pega; e (7) granito de grão médio a grosseiro, moscovítico > biotítico, de Pena Lobo. São frequentes, na região estudada, as ocorrências de aplito-pegmatitos de elementos raros, pertencentes à família L-C-T (Li-Cs-Ta) e à subclasse REL-Li. Na área de Cabeço dos Poupos (Sabugal) predominam os aplito-pegmatitos do tipo berilífero e subtipo berilo-columbitefosfato, embora também ocorram algumas soleiras aplito-pegmatíticas lepidolíticas, com expressão cartográfica mais reduzida. Todos os filões e soleiras de aplito-pegmatitos graníticos de Cabeço dos Poupos são intrusivos no granito biotítico > moscovítico de Pega, e a sua instalação provocou o desenvolvimento de uma estreita faixa de metassomatismo na zona de contacto, com 15 cm de espessura média, caracterizada pela concentração de zinvaldite. As datações precisas de U-Pb obtidas por ID-TIMS em zircões e monazites dos granitos permitiram considerar a existência, na região, de três grupos principais de intrusões graníticas, de acordo com a cronologia de actuação da última fase de deformação dúctil Varisca (D3): granito sin- a tardi-D3 de Rendo – Barrocal (309.2 ± 1.8 Ma); granitos tardi-D3 (granitos da Guarda, 304.1 ± 3.9 Ma; de Rochoso, 303.8 ± 3.7 Ma; de Ruvina, 302.9 ± 0.7 Ma; de Vila Fernando – Monte Margarida, 299.8 ± 0.6; e de Pega, 301.1 ± 2.2 Ma) e granito tardi- a pós-D3 de Pena Lobo (299 ± 3 Ma). Os granitos de Guarda – Sabugal são fortemente peraluminosos, revelando características geoquímicas, mineralógicas e isotópicas (Sr-Nd e δ18O) que apontam para uma contribuição bastante significativa de protólitos crustais na génese dos respectivos magmas. No entanto, as idades U-Pb e os valores isotópicos de εHft obtidos em zircões detríticos de uma amostra de metagrauvaque de Sabugal não são sobreponíveis aos encontrados em núcleos de zircões herdados do granito de Vila Fernando – Monte Margarida, sugerindo a exclusão daquele metassedimento como eventual protólito ou contaminante do magma granítico. Os granitos de Rendo – Barrocal, da Guarda, de Ruvina e de Vila Fernando – Monte Margarida são anatéticos e resultaram da fusão parcial de um protólito metassedimentar não aflorante, sem qualquer correspondência isotópica de Sr-Nd com os metassedimentos que, actualmente, ocorrem à superfície. As assinaturas isotópicas de (87Sr/86Sr)t e εNdt dos granitos definem três domínios composicionais distintos. Os granitos de Vila Fernando – Monte Margarida e da Guarda possuem valores muito próximos de (87Sr/86Sr)300, εNd300 e δ18O, mas diferem na geoquímica de elementos maiores, elementos menores e terras raras, assim como na composição química dos feldspatos e micas. Estes dois granitos estão relacionados entre si por um processo de fusão parcial sequencial do mesmo protólito metassedimentar, verificando-se que o granito de Vila Fernando – Monte Margarida resultou de um maior grau de fusão parcial do que o granito da Guarda. Cada um destes dois magmas graníticos evoluiu subsequentemente por cristalização fraccionada de quartzo, feldspato potássico, plagioclase, biotite e ilmenite, dando origem a duas sequências de diferenciação magmática independentes: (1) granitos da Guarda, de Rochoso e de Pena Lobo; (2) granitos de Vila Fernando – Monte Margarida e de Pega. Os granitos de Rendo – Barrocal e de Ruvina mostram tendências individuais de fraccionação para os elementos maiores e menores, bem como valores bastante divergentes de (87Sr/86Sr)300, εNd300 e δ18O, correspondendo a duas pulsações magmáticas distintas. Os aplito-pegmatitos berilíferos de Cabeço dos Poupos relacionam-se geneticamente com o granito encaixante de Pega. A modelação geoquímica realizada neste estudo demonstrou que o granito de Pega e os aplito-pegmatitos berilíferos de Cabeço dos Poupos podem ser derivados do magma granítico de Vila Fernando – Monte Margarida, por um mecanismo de cristalização fraccionada de quartzo, feldspato potássico, plagioclase, biotite e ilmenite.
The Guarda – Sabugal area (Central Eastern Portugal) is located within the Central Iberian Zone and is dominantly formed by S-type granites, which were emplaced during the post-collisional stage of the Variscan orogenesis. These granites intruded the metasedimentary formations of the schist-metagraywacke complex (Grupo das Beiras), of Neoproterozoic – Lower Cambrian age, and produced spotted-schists and pelitic hornfels contact metamorphic aureoles, ranging in width from 1 to 7 km. Based on field relations and on the textural and mineralogical features of granites, seven distinct granitic bodies were identified in this area: (1) the Rendo – Barrocal medium-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (2) the Guarda very coarse-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (3) the Rochoso medium-grained, muscovite > biotite granite; (4) the Ruvina medium-grained, slightly porphyritic, biotite ≈ muscovite granite; (5) the Vila Fernando – Monte Margarida fine- to medium-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (6) the Pega coarse-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite and (7) the Pena Lobo medium- to coarse-grained, muscovite > biotite granite. In this region, rare element class aplite-pegmatites (REL) are very frequent, most of them belonging to the L-C-T (Li-Cs-Ta) family and REL-Li subclass. Beryl type aplite-pegmatites of the beryl-columbite-phosphate subtype predominate in the Cabeço dos Poupos (Sabugal) area, but minor occurrences of complex type, lepidolite subtype aplite-pegmatite sills also occur. The Cabeço dos Poupos aplite-pegmatite veins and sills intruded the Pega biotite > muscovite granite, producing a contact metasomatic zone enriched in zinvaldite, with an average thickness of 15 cm. Using the precise U-Pb zircon and monazite dating obtained by ID-TIMS, and according to the chronology of the last Variscan ductile deformation phase (D3), three main groups of granitic intrusions occur in the Guarda – Sabugal region: syn- to late-D3 Rendo – Barrocal granite (309.2 ± 1.8 Ma); late-D3 granites (Guarda granite, 304.1 ± 3.9 Ma; Rochoso granite, 303.8 ± 3.7 Ma; Ruvina granite, 302.9 ± 0.7 Ma; Vila Fernando – Monte Margarida granite, 299.8 ± 0.6; and Pega granite, 301.1 ± 2.2 Ma); and the late- to post-D3 Pena Lobo granite (299 ± 3 Ma). Granites from Guarda – Sabugal are strongly peraluminous, showing geochemical, mineralogical and isotopic characteristics (Sr-Nd and δ18O) that suggest a significant contribution of crustal protoliths in the genesis of the respective magmas. However, U-Pb ages and εHft isotopic data of detrital zircons collected in a metagraywacke sample from the Sabugal region do not adjust to the corresponding values of inherited zircon cores from Vila Fernando – Monte Margarida granite, suggesting the exclusion of this metasedimentary unit as a protolith of the granitic magma or possible contaminant. The Rendo – Barrocal, Guarda, Ruvina and Vila Fernando – Monte Margarida granites are anatectic and resulted from partial melting of a metasedimentary protolith that do not outcrop and do not show an isotopic Sr-Nd correlation with the metasediments that currently occur at the surface. The (87Sr/86Sr)t and εNdt isotopic signatures of these granites define three distinct compositional domains. The Vila Fernando – Monte Margarida and Guarda granites have similar (87Sr/86Sr)300, εNd300 and δ18O values, but they differ in the geochemistry of major elements, trace elements and REE, and also in the chemical composition of feldspars and micas. These two granites are related to each other by a process of sequential partial melting of the same metasedimentary protolith. The Vila Fernando – Monte Margarida granite was derived from a higher degree of partial melting than the Guarda granite. Each of these granitic magmas evolved subsequently by fractional crystallization of quartz, potassium feldspar, plagioclase, biotite and ilmenite, defining two independent magmatic differentiation series: (1) Guarda, Rochoso and Pena Lobo granites; (2) Vila Fernando – Monte Margarida and Pega granites. The Rendo – Barrocal and Ruvina granites correspond to two distinct pulses of magma, as they show individual fractionation trends for major and trace elements and distinct (87Sr/86Sr)300, εNd300 and δ18O values. Beryl-bearing aplite-pegmatites from Cabeço dos Poupos are genetically related to the host granite of Pega. Geochemical modelling have demonstrated that the Pega granite and the beryl-bearing aplite-pegmatites from Cabeço dos Poupos can be derived from the granitic magma of Vila Fernando – Monte Margarida, by a mechanism of fractional crystallization of quartz, potassium feldspar, plagioclase, biotite and ilmenite.
The Guarda – Sabugal area (Central Eastern Portugal) is located within the Central Iberian Zone and is dominantly formed by S-type granites, which were emplaced during the post-collisional stage of the Variscan orogenesis. These granites intruded the metasedimentary formations of the schist-metagraywacke complex (Grupo das Beiras), of Neoproterozoic – Lower Cambrian age, and produced spotted-schists and pelitic hornfels contact metamorphic aureoles, ranging in width from 1 to 7 km. Based on field relations and on the textural and mineralogical features of granites, seven distinct granitic bodies were identified in this area: (1) the Rendo – Barrocal medium-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (2) the Guarda very coarse-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (3) the Rochoso medium-grained, muscovite > biotite granite; (4) the Ruvina medium-grained, slightly porphyritic, biotite ≈ muscovite granite; (5) the Vila Fernando – Monte Margarida fine- to medium-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite; (6) the Pega coarse-grained, porphyritic, biotite > muscovite granite and (7) the Pena Lobo medium- to coarse-grained, muscovite > biotite granite. In this region, rare element class aplite-pegmatites (REL) are very frequent, most of them belonging to the L-C-T (Li-Cs-Ta) family and REL-Li subclass. Beryl type aplite-pegmatites of the beryl-columbite-phosphate subtype predominate in the Cabeço dos Poupos (Sabugal) area, but minor occurrences of complex type, lepidolite subtype aplite-pegmatite sills also occur. The Cabeço dos Poupos aplite-pegmatite veins and sills intruded the Pega biotite > muscovite granite, producing a contact metasomatic zone enriched in zinvaldite, with an average thickness of 15 cm. Using the precise U-Pb zircon and monazite dating obtained by ID-TIMS, and according to the chronology of the last Variscan ductile deformation phase (D3), three main groups of granitic intrusions occur in the Guarda – Sabugal region: syn- to late-D3 Rendo – Barrocal granite (309.2 ± 1.8 Ma); late-D3 granites (Guarda granite, 304.1 ± 3.9 Ma; Rochoso granite, 303.8 ± 3.7 Ma; Ruvina granite, 302.9 ± 0.7 Ma; Vila Fernando – Monte Margarida granite, 299.8 ± 0.6; and Pega granite, 301.1 ± 2.2 Ma); and the late- to post-D3 Pena Lobo granite (299 ± 3 Ma). Granites from Guarda – Sabugal are strongly peraluminous, showing geochemical, mineralogical and isotopic characteristics (Sr-Nd and δ18O) that suggest a significant contribution of crustal protoliths in the genesis of the respective magmas. However, U-Pb ages and εHft isotopic data of detrital zircons collected in a metagraywacke sample from the Sabugal region do not adjust to the corresponding values of inherited zircon cores from Vila Fernando – Monte Margarida granite, suggesting the exclusion of this metasedimentary unit as a protolith of the granitic magma or possible contaminant. The Rendo – Barrocal, Guarda, Ruvina and Vila Fernando – Monte Margarida granites are anatectic and resulted from partial melting of a metasedimentary protolith that do not outcrop and do not show an isotopic Sr-Nd correlation with the metasediments that currently occur at the surface. The (87Sr/86Sr)t and εNdt isotopic signatures of these granites define three distinct compositional domains. The Vila Fernando – Monte Margarida and Guarda granites have similar (87Sr/86Sr)300, εNd300 and δ18O values, but they differ in the geochemistry of major elements, trace elements and REE, and also in the chemical composition of feldspars and micas. These two granites are related to each other by a process of sequential partial melting of the same metasedimentary protolith. The Vila Fernando – Monte Margarida granite was derived from a higher degree of partial melting than the Guarda granite. Each of these granitic magmas evolved subsequently by fractional crystallization of quartz, potassium feldspar, plagioclase, biotite and ilmenite, defining two independent magmatic differentiation series: (1) Guarda, Rochoso and Pena Lobo granites; (2) Vila Fernando – Monte Margarida and Pega granites. The Rendo – Barrocal and Ruvina granites correspond to two distinct pulses of magma, as they show individual fractionation trends for major and trace elements and distinct (87Sr/86Sr)300, εNd300 and δ18O values. Beryl-bearing aplite-pegmatites from Cabeço dos Poupos are genetically related to the host granite of Pega. Geochemical modelling have demonstrated that the Pega granite and the beryl-bearing aplite-pegmatites from Cabeço dos Poupos can be derived from the granitic magma of Vila Fernando – Monte Margarida, by a mechanism of fractional crystallization of quartz, potassium feldspar, plagioclase, biotite and ilmenite.
Descrição
Tese de Doutoramento em Geologia
Palavras-chave
Granito , Geoquímica , Petrogénese , Aplito-pegmatitos , Zona Centro-Ibérica , Geologia isotópica