Geoquímica das sequências máficas e félsicas
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Geoquímica das sequências máficas e félsicas
Comuni cacoes Geologicas, 200 7, t. 94, pp. 05-28 Geoquimica das sequencias mafic as e felsicas entre Alvito, Torrao e Alcacovas (SW da 20M) Geochemistry of mafic and felsic sequences between Alvito, Torrao and Alcacovas (SW of ZOM) R. CALDEIRA*, M . L. RIB EIRO* * & M. E. M ORElRA* * * Palavras-chave : Geoquimica, Rochas suba lcalinas, Arco magm atico con tinen tal, Margem activa, Macico de Beja Resumo: Entre 0 Alvito, Torrao e Alc acov as atloram rochas plut6nicas mafico-i ntermedias (gabros e dioritos) e roch as vulc anicas felsicas (dacitos e riolitos) que tern sido consideradas com o integra ntes do Co mplexo Gabrodioriti co de Cuba e dos P6rfiros. Estes fazem parte do Macico de Beja, que se tera instalado durante 0 Dev6nico me dic -superior e 0 Carb6nico, constituindo a margem sudoeste da Zona de Ossa Morena. Este Macico tern sido interp retado como urn arco magmatico co ntine ntal, relaciona do com 0 fecho dum a bacia marg inal. Dos pont os de vista geoq uim ico e mineral6gic o aque las duas unidades sao subalcalinas varia ndo de tolei ticas (Torrao) a ca lco-alca linas (Alvito-A lcacovas). As caracteristicas geo quimicas mai s releva ntes (e.g., Ti0 2 < 1.9 % , Nb/Y < 0,3 J, LalN b > 2, enriquec imento LILE/H FSE co m ano malias negativas em Nb, Ta, Ti, P) sao distinti vas de caracter oroge nico, tipico de form acao dum arco co ntinental em ambi ent e de subd uccao . As var iacoes composicionais observ adas sao cons istentes co m evo lucao por cr istalizacao fraccionada + co ntaminacao crus tal (?) dos magmas inte rmedios para os magmas ma is acidos que origi naram os riolit os e dacitos. A integracao destes result ados co m os dados divu lgados para outra s unida des do Macico de Beja, a localizacao geografica e a informacao estratigrafica/geocronologica j a publicada sugere que os gabros do Torrao esteja m, em termos petrogenicos, relacionados com 0 mesmo ambie nte geo dinamico atribuido anteriormente ao Macico de Bej a e que os gabro diorito s do Alvito e os P6rfiros resultem duma fase mais tardia de evolucao da ma rgem sudoeste da Zona de Ossa More na relacionada com uma zona de subduccao provavelmente relacionada com 0 fecho duma bacia aberta (su l-portu gu esa). Key words : Geoc hemis try, Suba lkali ne rock s, Continental arc related magm atism, Act ive margin , Beja Massif Abstra ct: Mafic to interm ediate plut on ic (gabb ros and diorit es) and felsic volcanic (dacit e and rhyolites) rocks occur in the Alvito - Torrao - Alcacovas regio n. Thos e outcro ps have been included in the Cuba Ga bbrodiori tic Com plex and in the Porph yries that are part of the Devoni an/Carboniferou s Bej a Massi f located at the southwest margin of the Ossa -Mo rena Zone. Thi s Massif has been attributed to a volcanic co ntinenta l arc related to the c losure of a back- arc basin. From the geoc hemical and mineralogi cal point s of view those rocks are subalkaline rang ing from tholeiitic (Torrao) to calc -a lkaline (A lvito - A lcacovas). The most relevant geo chemical featur es (e.g ., Ti0 2 < 1.9 % , Nb/Y < 0.31, La/Nb > 2, Ll LE/H FSE enrichmen t and Nb, Ta, Ti, P nega tiv e anomalies) are distinctive of orogenic signature, typi cal o f a subd uction zone relat ed co ntinenta l arc. The observ ed compositional var iatio ns are con sistent wi th fractional crystalliza tion + crustal contamination (?) evolution from intermedi ate magmas to the acid magmas that originated the dacites and rhyolites. Th e integration of these results with other already published for other unit s of the Beja Massif, geographic inform ation and known statrigraphic/geochron ologic information suggests that the ga bbro s of Torrao are related to the same geo dynamical setting previously attributed to the Beja Massif. The Alvito gabbrodiorites and porphyries res ult from a latter period of the Ossa-M orena southwest margin evo lution pro bab ly related to a subdu ction zone related to the closure of an open basin (So uth-Portugu ese). INTRODU<;:AO No limite SW da Zona de Ossa Morena (ZOM) afloram varios macicos de rochas intrusivas maficas a intermedias a que se associam espacialmente rochas vulcanicas de caracter basico a intermedio e/ou acido e que fazem parte do Dominio Beja-Aracena (Apalegueti et al. 1990, Oliveira et al., 1991). A sua situacao, proxima da Zon a SuI Portuguesa (ZSP) faz com que 0 seu conhecimento seja fundamental para a compreensao do processo de evolucao do cicio varisco nesta regiao. A complexidade do ponto de vista magmatico desta regiao que tern vindo a ser estudada por varies autores (e.g., Andrad e, 1976, 1979, 1983; Andrade et al., 1976, * \l CT & lNETI, Dep artament o de Geo logia , Estrada da Portela, Zambuj al, 2720 Alfragide, Portu gal. rita.cald [email protected] ** INET!, Departam ento de Geologia, Estrada da Portela, Zambuja l, 2720 Alfrag ide , Portuga l. mlrib [email protected] *** INET!, Laborat6rio de S. Ma me de de Infesta, Rua da Amiei ra, Porto t [~ ET [ 200 7. Todos os direitos reservados. 6 R . C ALDEIRA, M . 1991; Munha et al., 1986; Santos et al., 1987; 1990; Fonseca, 1995;) 1evou a definicao de duas unidades principais, 0 Comp1exo Mafico-Ultramafico de Beja-Acebuches, posteriormente definido como Ofio1ito do SuI (Ribeiro & Silva, 1997) e 0 Macico de Beja (Andrade, 1976). As designacoes destas unidades tern sido uti1izadas bastante informalmente. As condicoes de afloramento destas unidades dificultam a observacao das suas relacoes e posicao estratigrafica que permanecem ainda pouco claras. No Macico de Beja (MB) tern sido considerada a presenca dum arco magmatico continental que se instalou durante 0 Pa1eoz6ico medio- superior com caracteristicas toleiticas a calco-alcalinas (Andrade, 1983; Andrade et al., 1991; Santos et al., 1987; 1990, Fonseca, 1995). Apesar de ter sido ja objecto de varies estudos petrogeoquimicos, 0 MB nao esta ainda totalmente com- L. RIB EIRO & M . E. M OREIRA preend ido, nomeadamente as sequencias maficas e felsicas que afloram entre A1vito, Torrao e Alcacovas nunca foram objecto dum estudo geoquimico aprofundado. 0 objectivo principal deste traba1ho e caracterizar geoquimicamente aque1as sequencias, associada s espacialmente, tendo em vista a definicao do regime magmatico em que foram originadas e assim tentar inferir 0 seu significado geodinamico. Alem disso, pretende-se definir a relacao entre aque1as sequencias e destas com as restantes unidades do Macico de Beja. Espera-se assim contribuir para a caracterizacao do magmatismo da ZOM. ENQUADRAMENTO A regiao em estudo situa-se no bordo SW da Zona de Ossa Morena - ZOM re1ativamente pr6xima do limite com DOMiNlOSI SECTORES DAZOM Fig. I - Zona de Ossa Morena com delimitacao dos var ios dominios geotec t6nicos definidos por Apalagueti et al . (1990) e as design acc es dos diferentes dominios e sectores da parte portuguesa (Oliveira et al., 1991). I - Faixa Blastomilonitica, II - Alter Chao-El vas, III Estrernoz-Barrancos, IV - Montemor-Ficalho, V - Macico de Beja e Ofiolito Beja-Acebuches. 0 quadrado assinala a localizacao da zona em esrudo (ver Fig. 2). - Ossa Morena Zone with Apalagueti et al. (1990) geotectonic domains, and names of the different domains and sectors of the Portuguese terrain (Oliveira et al., 1991). I - Faixa Blastomilonitica, I1- Alter Chao-Elvas, III - Estremoz-Barrancos, IV - Montemor-Ficalho, V - Macico de Beja e Ofiolito Beja-Acebuches. Localization of the studied area is marked with a square (see Fig. 2). Geoquimica das sequencias maf icas e fe lsicas entre Alvita. Torriio e Alcacovas (S W da 20M) a Zona Sui Portuguesa - ZSP, no Dominio tectono-estratigrafico de Beja-Aracena, sector de Montem or-Ficalho (Fig. I). Compreende parte dos subsectores/regioes Complexo Ofiolitico de Beja-Acebuches (COBA) e Macico de Beja - incluindo Sf Susana-Odivelas - (Oliveira et al., 1991; Ribeiro et al., 1997). No subsector do Macico de Beja, alem das rochas plutonicas (Complexo Gabrodioritico de Cuba, Dioritos da Casa Branc a e Monte No vo e Gabro s de Beja) fazem parte os Porfiros (Baleizao , Beja. .. ), 0 Complexo Vulcanico de Odi vela s (C VO) e a Sequencia Vulcanodetrit ica da Toea da Moura (SVTM) correspondendo estas duas ultirn as unidades a magmatismo orogenico (Santos, 1987, 1990). As condicoes de afloramento destas un idades dificultam a observacao das suas re lacoes e posicao estratigrafica , que permanecem ainda pouco claras. Quesada e t al. (1994), Fonseca e Ribeiro ( 1993) e Fon seca et al. (1999) inclu em 0 COB A no Devonico medic-superior. As restantes unidades ter- se-do instalado entre 0 De vonico medic-sup er ior e 0 Carbonico inferior (Conde eAndrade, 1974, Santos et al. , 1987, Dallmeyer et al. 1993). Este estudo refere-se as manchas de roch as maficas-intermedias (Complexo Gabrodioritico de Cuba) e de rochas (sub)vul dinicas acidas (Porfiros), qu e afloram segundo a direccao NW-S E desde 0 Alvito ate Alcacovas (Fig. 2). Em termos estruturais estas litologias contrastam com as dos ortognaisses pre-hercinico s (465 ± 23 Ma, Priem et al., 1986 ; ca. 540 Ma, Cordani et al., 2006 ) que intruem. Dados publicados sugerem que esta regia o evolui como margem passiva ate ao De vonico rnedio (Givetiano: - 390 Ma; Ribeiro, 1983). Em tcrmos genericos e cons ensual que 0 COBA constitui 0 fundo duma bacia marginal que foi obdu ctada para nort e (Munha et al., 1986 ; Qu esad a et al., 1994; Fon seca , 1995 ). Durante 0 Paleozoico superior (Devonico med io- superior - Carbo nico inferior), ha magm atismo orogenico rela cionado co m ambientes de subduccao ao long o do limite da Zona de Ossa Mo rena com a Zona Sui Porruguesa, instaland o-se 0 Comp lexo Vulcan ico de Odivelas e a Sequen cia Vulca nodetritic a da Toea da .\l oura. A amo stragem para eSle esrudo incidiu no segrnento NW do ME. As rochas plutonicas mafico-interm edias (Gabrodioritos ) foram co lhidas na area cornp reen dida ent re 0 AI\·ilO. Viana do Alentej o e A lcacovas (regiao AI\"ilO) e nas imedi acoes da localidade do Torrao (regiao Torrao )..-\5 roc has vulcani cas fe lsicas (Porfi ros) fora m 7 amostradas a SW do Al vito , proximo da ribeira de Odivelas, na regiao entre Viana e Alcacovas e numa pedreira situada entre 0 Torrao e Alcacovas (Fig. 2). Regi ste-se que estas rochas ocorrem frequentemente como filoes cortando as rochas intrusivas do MB. o afloramento dos gabrodioritos do Torrao encontra-se no mesmo alinham ento do Complexo Vulcanico de Odivelas, estando mai s proximo do limite com a Zon a Sui Portuguesa (a SW ) que os Porfiros e os gabrodioritos do Al vito (ma is para NE) . Refira- se que aquele aflorament o, segundo Goncalves e Antunes (1992), esta incluido numa unidade designada como Dioritos e Quatzodiorit os de Cub a-Al vito , enquanto que Oli veira (I 992a) os representa com simbolo dos Gabrodioritos de Cuba (~) e cor igual ados Gabros de Beja (r) 0 que atesta da inc erteza quanta ao seu enquadramento. Relativamente aos estudos geoquimicos ja efectuados no subsector do Macico de Beja, registe- se os referente s ao Complexo Vulcanico de Odivelas, aos Gabro s de Beja e Diorito s da Casa Branca (Andrade, 1983; Santos et al., 1990; Fon seca et al., 1990; Fonseca, 1995). Os dado s indicam que as rochas daquelas unidades estao relacionadas com magmatismo tipico das zonas de arco vulcanico, com urn grupo de tendencia toleitica e outro de tendencia calco-alcalina (Santos et al., 1990). Foram interpretados como sendo testemunhos do arco magmatico associado a bacia marginal que 0 COBA representa . As datacoes Arl Ar em hom eblenda obtida s por Fonseca et al. (1990 ) e Dallmeyer et al. ( 1993) permitem enquadrar os Gabro s de Beja no Viseano. 0 Compl exo Vulcanodetritico da Toea da Moura foi estudado por Santos et al. (1987) que identificou vulcanismo tipico de arco continentaL de quimi smo calco-alcalino, 0 qual relacionou com 0 fecho da bacia marginaL 0 mesmo autor refere uma idad e Toumaciana superior para aquele Cornpl exo e assin ala uma evolucao qu imica continua das rochas vulcanicas mafica s para as roc has filonianas fe lsicas (equivalentes dos Porfiros). 0 Co mplexo Gabrod ioriti co de Cuba e os Porfiros nunca foram objecto dum estu do geo quim ico aprofundado, embora existam j a algumas analises quimicas de rocha tot al . espec ialm ente relati vamente aos ultimos (Carv alhosa. I 972 a; Andrade, 1983 ; Goncalves & Antun es , 1992) que apontam para quimismo subalcalino. Estes tern sido objecto de algumas dat acoes: Andrade ( 1974) indic a idades entre 315 e 321 Ma (K-A r em roch a total ), Coe lho et ai. (19 86) apontam idad es de 306 ± 9 Ma (Rb-Sr) e Priem et al, ( 1986) indic am 3 19 ± 5 Ma (Rb-Sr em rocha tot al). 8 R . CALDEIRA, M. L. RIBEIRO & M . E. MOREI RA Fig. 2 - Mapa geologico simplificado da zona estudada, com localizacao das amostras (estrelas). Adaptado de Oliveira (I 992a). - Simplified geological map of studied area, with sample localization (stars). Adapted from Oliveira (l992a). PETROGRAFIA As rochas em analise, principalmente as rochas vulcanicas felsicas, foram ja objecto de algumas descricoes petrograficas, principalmente no ambito de noticias explicativas de cartas geologicas (Carvalhosa, 1972b; Goncalves &Antunes, 1992; Oliveira, 1992b). Considerando os dados publicados e os que obtivemos neste trabalho, apresentamos aqui urn resumo salientando os aspectos considerados mais importantes para 0 estudo em causa. Gabrodioritos A intrusao do Torrao aflora nas imediacoes daquela localidade tendo a maioria das amostras sido colhida numa barreira da estrada que vai para 0 Torrao e numa pedre ira urn pouco a noroeste do v. g. Torrao. Sao gabros com texrura gran ular, variavel de grosseira a muito fina, de cor cinzento claro a escuro, com as amostras de grao mais fino a corresponderem a uma posicao marginal da intrusao. Nos casos de granularidade media nota-se ligeira orientacao dos graos . Apesar da variacao textural, as diferentes amostras apresentam mineralogia similar com clinopiroxena, anfibola, plagioclase e oxides, como constituintes principais. Como minerais acessorios observa-se apatite, biotite e, raramente, esfena e quartzo . A actinolite pode ocorrer como produto de subst ituicao. A clinopiroxena, diopsidicae augitica,quando observavel, apresenta-seem reliquias e parcialmente ou quase totalmente transformada em anfibola. Esta, ocorre em pequenos graos anedricoscastanho esverdeados,nas amostras de grao frno, ou em cristais alongados (2 mm), castanhos, de formacao tardia, pos-cumulus.A plagioclase(labradorite-andesina), par vezes 0 mineral mais abundante, forma cristaisanedricos a subeuedricos que, nalguns casos, mostram alguma orientacao juntamente com os de anfibola. Esta frequentemente sericitizada. Os oxides sao magnetite, por vezes euedrica, e ilmenite. Geoquimica das sequencias mafi cas e fe lsicas entre Alvita. Torriio e Alcdcovas (SW da 20M) As rochas plutonicas da regiao Alvito, tern caracter mais evoluido que as anteriores. A amostragem foi efectuada nos escassos afloramentos a W do Alvito, e entre 0 Alvito e Viana do Alentejo. Sao gabros, gabrodioritos e dioritos, por vezes quartzicos, que apresentam textura granular media a grosseira, distinguindo-se facilmente os constituintes maficos dos felsicos a escala mesoscopica. Os principais minerais constituintes sao a plagioclase e a anfibola do tipo horneblenda; a clinopiroxena ocorre em pequenos retalhos; 0 quartzo e a biotite podem ocorrer tambem em significativa percentagem nos dioritos. Na plagioclase (labradorite-oligoclase ), frequentemente em cristais subeuedricos (ate 3 mm),e por vezes visivel zonamento concentrico , A alteracao hidrotermal, parcial ou total, e muito frequente neste mineral. Por vezes observa-se piroxena com transformacao mais ou menos desenvolvida dos bordos em anfibola castanha. A biotite apresenta, nalguns ca sos , grande desenvol vimento, estando, por vezes, ja muito retrogradada em clorite a que se associa ep idoto e raramente pirite. A clorite tambem constitui mineral de transformacao nao so da biotite mas tam bern da anfibola. Esporadicamente, foi observado zircao , 0 quartzo, quando ocorre, e intersticial. Os graos opacos sao quase sempre de ilmenite anedrica, A apatite pode ocorrer, mas em proporcoes inferiores relativamente as dos gabros do Torrao. PORFIROS As rochas vulcanicas fel sicas, designadas por Porfiros na Carta Geologica de Portugal a escala de 1/500.000 (1992), foram amostradas a SW do Alvito, junto a ribeira de Odivelas e proximo do Monte Marmelos, entre Viana do Alentejo e Alcacovas, e numa pedreira junto a estrada do Terrae par a Alcacovas. Estas rochas apresentam texturas porfiriticas a glomeroporfiricas, as vezes com mesostases mi cr ogranulares medias a gross eiras, gr anofi ric as (gra no firos) . e natureza dacitica e riolitica. Dist ingu em-se faci lme nte pe la sua cor rosa -en carnicada. em bora possam exibir co r acin zentada e. por vezes , uma gradacao ou urn bandado rosa-cinzento. Na lgu ns cases. observam-se. em afl ora rnen to. concenrraco es de oxides. Nos dacitos predominam fenocristais de plagiocl ase (andes ina-albite), euedricos a subeuedricos com dimensoes ate 2.5 mm. sao tambem frequentes fenocristais de anfibola verde clam (ferro-bomeblenda) a verde muito fan e (ferroedenite), Os feoocrisrais de plagioclase mostram, qua.se sem- 9 pre, alteracao hidrotermal com formacao de pequenissimos graos de sericite e opacos a que se podem associar epidoto, esfena , biotite e clorite . A clorite e 0 epidoto tambem podem substituir parcialmente os fenocristais de anfibola e biotite . A matriz e microcristalina, [rna a media, e constituida por graos de plagioclase (alterada) e quartzo, podendo tambem ocorrer biotite/clorite, esfena e zircao. Os riolitos apresentam mineralogia semelhante, mas com quartzo em microfenocristais e na matriz em maior percentagem. Na matri z e frequente apresentar-se em intercre scimentos, com 0 feldspato , de aspecto grafico ou mirmequitico. Refira-se , ainda, que e bastante comum a associacao da plagioclase com oxides a que, invariavelmente, se junta carbonato. QUIMICA MINERAL As principais fases mineralogicas e algumas secundarias das amostras consideradas mais representativas das rochas em estudo foram objecto de analises quimicas, realizadas no Laboratorio de S. Mamede de Infesta do INETI, por microssonda lEOL 8500 F, operando com urn potencial de aceleracao de IS kVe urn feixe electronico de 5 11m de diametro. As clinopiroxenas, presentes apenas nalguns Gabrodioritos como reliquias de cristais primarios, apresentam variabilidade composicional reduzida (Tab ela I), correspondendo a diop sidos e augites, segundo a nomenclatura de Morimoto et al. (1988), Morimoto ( 1989). Com excepcao duma analise dum bordo que se destaca urn pouco das restantes (W048En42FslO) fazendo com que a maior variacao registada seja intracristal, os componentes calcico-ferro-magnesianos variam de W045En.wFs 14 a W04zEn42Fs13' As concentracoes em TiO z sao baixas e variam de 0,20 a 0,49 %, com as roc has do Torrao a apresentarem valores inferiores as do Al vito (me dias de 0,25 e 0,39 % respectiva me nte), 0 AIZO} tern como valor medio 1,47 % eo Na- O varia entre 0.2 5 e 0.39 % . 0 Mg # [= Mg/(Mg - Fe )] e elevado e varia de 0,73 a 0,81. A utilizacao dos diagramas de Leterrier et al. (1982) como indicad ore s de afinidades magmaticas permite verificar que as clinopiroxenas dos Gabrodioritos tern ca ract eris ticas de arco vulc anico com as piroxenas do Alvito a proj ectarem-se no campo calco-alcalino e as do Torrao no ca mpo toleitico (F igs. 3a e b) . A apli cacao dos geotermobarometros de Putirka et al. (1996, 2003) e do geobarornetro de Nimis & Ulmer ( 1998) indicam temperaturas medias de equilibrio de 10 R. C ALDEIRA, M. L. RIBEIRO & M. E. MOREIRA TABELAI Analises representativas de clinopiroxenas de rochas plutonicas (Gabrodioritos) Representative micropobe analyses of clinopyroxenes from plutonic rocks (Gabbrodiorites) Si0 2 Ti0 2 AI203 1 N 53,52 0,30 1,96 0,00 Torrao 1 B 53,92 0,20 3 I 53,08 0,49 1,87 0,04 3 B 53,90 0,32 1,13 Alvito 4 N 52,36 0,43 1,31 0,00 4 I 52,52 0,48 54,11 0,21 8,74 0,24 14,58 21,15 0,34 9,45 0,27 13,91 20,89 0,31 0,00 0,00 0,00 98,64 98,21 98,60 99,21 Nurnero de ioes com base em 6 oxiqenlos 2,017 2,014 2,008 2,038 1,960 0,040 0,000 0,000 0,000 0,000 0,00 99,36 0,00 99,21 1,972 0,028 2,016 0,000 0,070 0,006 0,079 0,007 0,083 0,014 0,050 0,009 0,018 0,012 0,040 0,014 0,028 0,006 0,000 0,148 0,000 0,776 0,000 0,148 0,000 0,767 0,000 0,118 0,001 0,784 0,000 0,176 0,000 0,765 0,022 0,000 0,000 0,141 0,000 0,763 0,132 0,000 0,814 0,168 0,000 0,779 0,156 0,000 0,810 Mn Ca Na K 0,136 0,013 0,809 0,028 0,000 0,104 0,015 0,839 0,025 0,000 0,111 0,013 0,837 0,024 0,000 0,119 0,007 0,842 0,023 0,000 0,087 0,005 0,848 0,021 0,000 0,119 0,008 0,848 0,025 0,000 0,128 0,009 0,840 0,023 0,000 0,031 0,002 0,933 0,018 0,000 Wo En Fs 43,43 40,98 15,58 44,58 41,23 14,19 44,63 40,86 14,52 45,04 41,90 13,06 45,08 40 ,69 14,23 43,66 41,87 14,47 43,67 40,46 15,87 48,29 41,93 9,78 Total lV Si IV AI M1 v1 Al Ti Fe3+ Fe2+ Cr Mg M2 Fe2+ 8,80 0,42 13,61 20,07 0,39 0,00 99,07 2,014 0,000 0,087 0,00~ 0,000 8,05 0,48 13,92 20,94 0,35 0,00 0,00 8,21 0,41 13,62 20,70 0,33 7,49 0,23 13,90 20,79 0,32 0,00 8,30 0,16 13,57 20,92 0,29 0,01 99,45 1,53 0,00 4 B 0,64 0,00 5,99 0,07 14,58 23,36 0,25 Cr203 FeO MnO MgO CaO Na20 K20 1,59 0,00 2 N 53,35 0,25 1,77 N - nuclso: B - bordo; I - zona interrnedia N - core; B - rim; I - intermediate zone 1239 °C para os gabros do Torrao e de 1282 °C para os gabrodioritos do Alvito e pressoes medias de 1,20 Gpa e 1,56 Gpa respectivamente, com variacoes totais de 1178 a 1306 °C e de 0,7 a 1,8 Gpa. Ao contrario das clinopiroxenas, as anfibolas apresentam consideravel variabilidade composicional (ver Tabela 2), reflexo da presenca de varias geracoes. De acordo com a nomenclatura de Leake et at. (1997), as anfibolas analisadas, com excepcao duma analise numa anfibola dum gabro do Torrao que cai no campo das anfibolas sodico-calcicas (NaB = 0,61), sao calcicas, correspondendo: nas rochas do Torrao, a magnesio-horneblendas e tschermaquites; nos gabrodioritos do Alvito , a pargasites, edenites, tschermaquites, magnesio-horneblendas, ferro-horneblendas e actinolites; nos P6rfiros, a ferroedenites (cor verde forte) e ferro-homeblendas (Fig. 4). As anfibolas dos Gabrodioritos apresentam Mg# (= Mg/Mg + Fe 2+) entre 0,45 e 0,77 com uma media de 0,64 enquanto que 0 Mg# das anfibolas dos Porfiros varia de 0,20 a 0,43 com media de 0,35 . Estas variacoes sao sintomaticas de varies tipos de substituicoes cati6nicas alem da simples Mg<->Fe2+. as graficos da figura 5 f :;: ~. 2' 2'" '" ~ TABELA2 Analises de anfibolas de rochas plutonicas mafico-intermedias e vulcanicas felsicas, :;: ~> Analyses of amphiboles from mafic-intermediate plutonic rocks and felsic rocks "~ ' Gabrodioritos Ref . Crista 1 18 Ferrao 2 nO anal. SiO, 44,48 2,17 Ti0 2 AI 203 FeO t 44,41 2,21 10,80 10,96 12,64 0,00 0,20 12,29 10,96 2,22 11,87 0,00 46,16 1,97 9,71 3 2 43,30 2,37 4 43 ,39 2,27 58 42,82 3,75 6 43,19 3,83 68 43,40 3,75 7 44,48 3,50 78 43,24 3,9 1 10,80 10,40 11,04 11,43 11,03 10,20 11,36 11,64 0,00 0,26 12,96 11,65 2,01 20,89 0,00 0,42 7,75 9,11 2,00 20,50 0,00 0,40 8 ,09 8,62 2,13 13,91 0,00 11,79 0,00 0,19 11,48 10,66 2,62 0,14 11,65 10,88 2,63 11,24 0,00 0,12 12,42 10,93 2,43 0,59 0,29 0,00 96,20 0,12 11,72 0,13 0,12 11,83 11,08 2,47 0,62 0,24 0,00 96,73 0,10 8 44 ,01 3,08 9,89 OF CI 0,19 0,24 0,00 96, 19 0,10 0,24 0,00 95,55 0,10 0,19 0,25 0,00 96,80 0,11 0,31 0,24 0,00 97,20 0,10 0,24 0,30 0,00 96,32 0,13 0,59 0,27 0,00 97,34 0,12 0,56 0,25 0,00 96,35 0,10 11,68 0,05 0,21 11,78 11,04 2,52 0,57 0,32 0,00 96,35 0,13 Si AIIV 6,579 1,421 6 ,623 1,377 6,792 1,208 6,457 1,543 6,4 93 1,508 6,358 1,642 6,463 6,503 6,636 6,446 1,537 1,497 1,364 1,554 0,460 0,000 0,332 0,241 2,710 1,231 0,026 0,548 0,000 0,129 0,248 2,679 1,351 0,045 0,474 0,000 0,353 0,000 0,428 0,000 0,000 0,393 2,762 1,417 0,032 1,495 0,053 1,319 0,051 0,000 0,431 2,599 1,475 0,018 0,449 0,006 0,000 0,423 2,631 1,464 0,027 1,402 0,015 0,440 0,016 0,000 0,438 2,629 1,461 0,015 0,197 0,000 1,110 0,266 1,723 0,288 0,000 0,258 0,419 2,541 1,469 0,024 0,477 0,000 0,015 0,218 2,843 0,325 0,000 1,247 0,255 1,804 1,737 0,263 1,745 0,255 1,837 0,163 1,455 0,545 1,381 0,608 1,696 0,304 1,744 0,256 1,772 0,228 1,747 0,253 0,373 0,036 0,422 0,037 0,410 0,036 0,034 0,060 0,009 0,046 0,450 0,112 0,507 0,107 0,505 0,109 0,54 0,58 0,63 0,64 0,64 Cr203 MnO MgO CaO Na20 K,O F CI Total 0,35 12,05 10,92 2,34 0,20 14,37 0,00 0,21 12,14 10,58 2,35 ::1 '5; P6rfiros 8,70 Alvita 10 3 49,09 1,21 7,09 19,48 0,00 0,25 8,15 10,07 1,43 15,93 0,04 0,29 12,16 10,09 0,97 9 2 44,71 2,08 11 2 47 ,54 1,43 12 48 ,62 1,24 13 2 52,44 0,29 8,07 7,34 3,75 16,04 0,10 16,58 0,00 0,38 11,47 10,33 1,10 0,49 0,33 11,79 10,06 0,99 0,41 0,25 0,00 97,63 0,11 12,86 0,10 0,28 13,70 12,23 0,38 0,58 1,16 0,41 0,31 0,35 0,31 0,23 0,00 0,00 0,00 0,00 97,58 97,52 96,36 97,16 0,13 0,15 0,13 0,10 Catioes com base em 23 oxiqenios 6,482 6,825 7,084 6,943 7 ,029 1,518 1,058 0,971 1,176 0,916 14 51,66 0,22 5,06 15 2 53,05 0 ,18 16 3,57 50,58 0,62 4 ,23 11,85 0,00 12,91 0,01 0,34 , 13,40 12,02 0,29 0,29 12,02 10,85 0,70 0,28 168 2 53,35 0 ,17 1 2 3 40,73 44,54 1,66 2 ,83 45,15 1,62 6,74 16,56 0 ,00 0,49 12,16 10,54 0,39 25,83 0,00 0,31 5,63 9,29 1,76 0,14 0,39 0,00 97,02 0,16 0,79 0,61 0,41 98,14 0,35 0,84 0,60 0,42 97,57 0,35 7,736 0,264 7,775 6,941 1,059 6 ,878 1,122 6,533 0,225 0,498 0,001 0,261 0,000 0,500 0,019 2,642 1,518 0,061 0 ,161 0,000 0,783 0,187 1,290 0,142 0,000 0,811 0,193 1,372 2,538 0,040 0,10 0,20 0,00 96 ,29 0,08 12,73 0,13 0,15 13,63 12,16 0,56 0,11 0,35 0,00 96,75 0,15 0,09 0,00 0,00 94,79 0,00 7,699 7,548 7,876 0,302 0,452 0,125 0,500 0,000 0,000 0,020 2,966 1,472 0,043 0,000 0,072 2,741 1,651 0,037 0,00 0,00 92,50 0,00 4 5 6,95 41,05 3,27 10,40 40,27 0,47 10,34 24,96 0,00 17,27 0,00 17,73 0,00 0,53 5,96 9,28 1,82 0,19 7,26 10,18 2,35 0,68 0,70 0,00 93,15 0,30 0,12 6 ,82 10,13 2,27 0,63 0,76 0,00 93,18 0,32 23,56 0,00 0,16 3,23 10,77 1,29 1,21 0,50 0,75 92,56 0,38 1,467 6,600 1,400 6,759 1,241 "8 0,538 0,000 0,570 0,000 r;, 2,412 0,069 0,000 0,384 1,736 2,317 0,026 0,000 0,395 1,635 2,384 0,016 0,803 0,000 0,000 0,059 0,808 Cr Fe 3+ Ti Mg Fe2+ Mn 8 Ca NaM4 A Na. K Mg# Names 0,69 0,66 0,67 Magnesia- Magnf;isi o- Magnesio- home blenda hom eblenda hom eblenda Tschermaqui Barroisite Pargasite Pargasite Edenite 0,278 0,000 0,346 0,011 1,032 0,035 0,330 0,012 0,768 0,157 2,496 1,191 0,047 0,951 0,135 2,541 1,054 0,041 0,000 0,032 2 ,998 1,579 0,036 0,418 0,015 0,000 0,024 2,969 1,555 0,018 1,646 0,354 1,560 0,273 1,616 0,311 1,558 0,278 1,923 0,077 1,903 0,097 1,913 0,083 1,778 0,207 1,646 0,110 1,530 0,470 1,535 0,465 1,750 0,250 1,745 0,255 1,937 0,063 0,069 0,227 0,000 0,075 0,000 0,091 0,000 0,076 0,030 0,019 0,061 0,020 0,000 0,018 0,000 0,056 0,000 0,025 0,055 0,156 0,080 0,166 0,481 0,139 0,453 0,129 0,357 0,259 0,66 0,68 0,36 0,43 0,41 0,20 Ferro-edenite Ferro-edenrte seeo-ecenae 0,521 0,342 2,666 1,250 0,027 0,389 0,000 0,369 0,239 1,855 2,118 0,032 0,290 0,004 0,891 0,132 2,617 1,770 0,230 1,669 0,331 0,450 0,111 0,484 0,118 0,340 0,110 0,66 0,64 0,68 Ederute Pargasrte Tschermaqui 0,47 0,72 0,68 0,71 Ferro- Magnesia- Magnesia- Magnesio- horneblenda horneblenda homeblenda homeblenda 0,66 Actinolite Actinolite Actinolite 0,62 Actinolite 0,64 Actinolite '" ~ 0;;r;' ~ ~ 3,18 10,61 C Aivi "~ 0,34 Ferro· Ferro- homeblenda horneblenda 3,307 0,023 ~ :0.. ~ ~~. C;3 ~ l'll a 'r;-" :0.. l'l . ~ ~ 2N ~ ~ B - bordo B - rim ...... ...... 12 R. CA LDEIRA, M . L. RI BEIRO & M . E. 0,05 , . . - - - -- - - -- 0,05 - - - - - - - - MOREIR~ ----, • GO Torrao o GOAIv~o 0,04 0,04 0,03 0,03 Morb 0 calco-a lcalino ;:: + i= 0,02 0,02 a 0,01 • 0 0 0,01 I 0 O.L------------------~ 0,00 0,5 0,1 0,0 0,75 0,2 Ca Fig. 3 - Projeccao de analises de clinopiroxen as dos Gabrodioritos em diagramas de Leterrier et al. (1982). a) Ii+Cr vs. Ca, b) Ti vs. Al total. - Plot of clinopyroxene analyses from Gabbrodiorites in Leterrier et al. (1982) diagrams. a) I i+Cr vs. Ca, b) Ti vs. Al total. sugercm substituic oes como a Al-tschermaquitica (Si+(Mg ,Fe 2+)<->A1IV+A1IV) e a edenitica (Si<->AllVNa), que , no entanto, nao sao suficientes para explicar a disper sao apresentada a qua l aponta para 0 envolvimento doutros cati6es como 0 Ti e 0 Fe 3+. Na s actinolites 0 AllV < 0,452 e a posicao A < 0,081 podem ser indicios de geracao por processos sub -sol idus (Giret et al., 1980). Os calculos geotermobarometricos realizados com 0 programa WINAMPHCALC (Yavuz , 2007) - 0 qual uti liza varios metodos baseados no conteudo em Al na anfibola (Hammarstrom , 1986; Johnson & Rutherford, 1989; Hollister et al., 1987 ; Schmidt, 1992; Blundy & Holland, 1990), indicam temperaturas e pressoes de equilibrio para as anfibolas (foram excluidas as actinolites) decrescentes ao longo da sequencia pargasite -7 ferro-edenite -7 edenite -7 magnesio-horneblenda -7 magne- sio-homeblenda ferri ca -7 ferro-homeblenda. Nas hom eblendas verifica -se uma tendencia decrescente dos valores de pressao dos gabros do Torrao para os do Alvito e destes para os P6rfrros. Tomando como referencia os valores medios de pressao obtidos pelo metodo de Johnson & Rutherford (1989) regista-se uma gama continua de valores de temperatura/pressao dos 869 DC / 0,65 Gpa nas pargasites ate 691 DC / 0,23 Gpa nas ferro -homeblendas. Nas homeblendas, as magnesio-horneblendas variam de 813 DC / 0,56 GPa (Torrao) a 786 DC / 0,37 Gpa (Alvito) e as ferro-homeblendas indicam valores desde 711 °C / 0,28 Gpa (GO Alvito) a 69 1 DC / 0,23 GPa (p6rfiro s). As temperaturas de cristalizacao das pargasites e edenites mostram igualmente urn decrescimo dos Gabrodioritos para os P6rfrros, desde 837 a 686 DC a press6es semelhantes (0,62 a 0,66 GPa). Embora os feldspatos se encontrem frequente mente alterados, foi possivel ob ter algumas ana lise s que 1,0 1,0 rragnesio- horneblenda O ' " '2# c§'n 0 • lL ~ edenite 0.5 DC i pargasite Ar'1> Fe3 + tscherrmquite 0 actinolite rI£l 0 0 •• 't~" 0,5 i ...... [JJ 0 ...... ferrcredenite ... ferro-- hornebienda ferro-pargasit e 0.0 0.0 8.0 7.5 7.0 6.5 TSI Fig. 4 - 6.0 5.5 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 TSi Diagramas Mg/(Mg+Fe 2+) vs. I Si para classificacao das anfibolas calcicas (Leake et al., 1997) das rochas plut6nicas gabrodioriticas (. - Torrao, D - Alvito) e das rochas vulcanicas felsicas ( ... - P6rfiros). - Mg/(Mg+Fe 2+) vs. TS calcic amphibole classification plots (Leake et al., 1997) for gabbrodioritic plutonic rocks (. - Torrao, D - Alvito) and felsic volcanic rocks ( ... - Porphyries) 13 Geoquimica das sequencias mafi cas e fe lsicas entre Alvito, Torriio e Alcacovas (SW da 20M) 2,0 1 2,0 2 1,8 1,8 1,6 0 •• • 1,4 i. 1,2 ~ ;;: @ 1,0 ,a, ,a, 0 0 1,6 0 lfi 1,4 ~ • 1,2 3 '2J ~ ;;: 0,8 0 0,8 0,6 0,6 0 0,4 . GDTorrao oGDAII.1to ,a, Porf. 0,4 d o 0,2 . 1!iI0 0,2 0,0 4 ° Fig" 5 - 0,5 0,5 1,5 2 Alv, (Na+K). Diagramas AIIV vs. (Na+ K)A e AlIV vs. AlVI para as anfibola s analisadas. Simbolos como na figura anterior. I - tschermaquite, 2 - pargasite , 3 - edenite, 4 - actinolit e. - Amphibole Al'v vs. (Na+ K)A e AIIV vs. AlvI diagrams. Symbols as in previous figure. 1 - tschermakite, 2 - pargasite, 3 - edenite, 4 - actinolite. permitem fazer a caracterizacao quimica deste mineral (Tabela 3). A qua se totalidade revelou pertencerem a serie das plagioclases com composicao (Fig. 6) variando entre a labradorite e a albite (An60_sAb39_9 10 r l_1.3); a media da percentagem de anortite dim inui dos gabros do Torrao para os P6rfiros (Fig. 6). Nos Gabrodioritos correspondem essencialmente a labradorites e andesinas, com alguns bordos de oligoclase e albite, no entanto, 2 anali ses num grao revelaram composico es compativeis com feld spato criptopertitico. N os P6rfiros tern a composicao da oligoclase ou da albite (embora aqui ten ham sido realizadas poucas anali ses, foi possivel verificar alguma monotonia na composicao das plagioclases nas diferentes amostras). Ainda que opti camente sejam visiveis alguns zonamentos normai s e oscilat6rios con centricos, em especial nos dioritos do A lvito, aqueles sao traduzidos quimicamente apen as por uma Iigeira dirninuicao da molecula anortitica dos nucleos para os bordos dos cristais, por vezes com a zona intermedia a ter o valor mais bai xo de Ca (An44-40-43)' No entanto urn dos cristai s analisados mostrou uma variacao de 27% nucleo-bordo (An52-25)' o calculo de temperaturas e pressoes de equilibrio (Putirka, 2005; modelo hidratado) para os nucleos mais rico s em anortite indicaram valore s entre 1170 e 1256 °C (com urn erro estimado de 33 %) e pressoes entre 0,6 e 2,0 GP a, sendo que os Gabrodioritos indicam pre ssoe s inferiorcs aos P6rfiros (med ias de 1178 °C / 0,8 Gl'a e 1248 °C / 1,8 GPa, respectivamente). Apesar dos con strangimento s inerentes a aplicacao deste geoterm obar6metro, nom eadamente a incertez a quanta a representatividade da analise de rocha tot al com 0 Iiquido em equilibrio com a plagioclase, 0 que tera originado alguns valores pouco realistas, pod emo s inferir que as temperatura s obtidas, superiores as da anfibola, indicam que esta tera sido uma fase de cristalizacao mais tardia. Porfiros 6 Sli m 16,4 GD Torrao 3 48,5 GDAlvito 2 40 ,9 10 0 20 30 40 50 60 An Fig. 6 - Diagrama com as variacoes na percentagem da molecula anortitica nos fedspatos analisados nos gabros do Torrao, nos gabrodioritos do Alvito (excluidas 2 analises atipicas) e nos Porfiros. - Diagram showing the variation of anortitic percentage in feldspars from Torrao gabbros, Alvito gabbrodiorites (2 analyses excluded ) and Porphyries. ~ TABELA3 Analises de felspatos de roehas plutonicas mafico-intermedias e vulcanicas felsicas. Analyses of feldspars from mafic-intermediate plutonic roeks and felsic rocks. Gabrodioritos 1N (2) 53,84 0,04 18 55,37 -0,06 Terrae 2N 56,15 0,04 AI203 28,93 28,23 26,87 26,03 FeO MnO MgO CaO Na20 K20 0,12 0,00 0,07 11,27 4,88 0,28 0,03 0,08 10,75 5,40 0,20 0,00 0,07 9,12 6,24 0,07 0,00 0,08 8,29 6,77 0,05 0,04 0,18 0,25 0,15 8aO Total 0,00 99,21 0,00 100,23 0,00 98,87 0,00 99,60 Si AI Ti Fe3+ 9,79 6,20 0,01 9,960 5,980 0,008 0,02 0,00 0,02 2,20 0,00 1,72 0,01 0,042 0,004 0,022 2,072 0,000 1,883 0,008 10,204 5,751 0,005 0,030 0,000 0,020 1,776 0,000 2,199 0,041 Ref. An. Si02 Ti0 2 Mn Mg Ca 8a Na K Ab An Or 43,75 55,90 0,35 47,5 52,3 0,2 54,8 44,2 1,0 21 58,08 0,03 28 57,20 0,02 26,28 0,07 0,03 0,06 8,82 6,35 3N 54 ,92 38 61,12 0,06 28,73 0,00 0,08 0,08 0,08 0,04 0,07 0,05 23,90 0,03 0,00 0,08 5,23 8,58 29,42 0,29 0,00 0,07 12,10 4,36 28,92 0,23 0,04 0,12 11,29 4 ,81 28,6 1 0,29 0,00 0,12 10,98 4,94 30,60 0,02 0,00 0,11 10,69 5,20 29 ,45 0,21 0,00 0,14 12,29 4,37 0,36 0,06 0,23 1,74 3,51 21,22 0,11 0,00 0,06 1,70 10,74 0,03 99,01 0,16 0,01 99,90 0,22 0,01 99,16 6,54 0,10 96,50 10,440 5,510 0,004 10,354 5,602 0,002 9,900 6,099 0,008 0,011 0,000 0,023 1,597 0,000 2,360 0,056 0,011 0,004 0,016 1,711 0,000 2,229 0,036 0,003 0,000 0,030 2,065 0,000 1,818 0,037 10,945 5,040 0,000 0,004 0,000 0,021 1,003 0,000 2,979 0,049 9,975 6,745 0,009 0,056 0,009 0,064 0,349 0,010 1,274 1,562 58,8 39,8 1,4 N - nucleo : B - bordo ; ( ) - n.? de analises N - core; B - rim; ( ) - n." of analyses 56,1 43,0 0,9 46,4 52,7 0,9 73,9 24,9 1,2 4N 53,49 48 53,14 P6rfiros 5N 54 ,45 Alvito 58 54 ,99 0,17 0,17 0,17 0,18 0,00 0,01 0,00 0,02 100,2 1 100,1 2 100,15 99,65 Catio es com base em 32 oxiqenios 9,666 9,657 9,820 9,901 6,268 6,142 6,297 6,067 0,011 0,01 1 0,011 0,005 0,034 0,044 0,032 0,044 0,000 0,000 0,006 0,000 0,034 0,037 0,020 0,033 2,380 2,356 2,182 2,1 18 0,000 0,000 0,000 0,000 1,531 1,536 1,682 1,725 0,038 0,040 0,039 0,042 38 ,7 60,2 1,0 39,1 59,9 1,0 43 ,1 55,9 1,0 44,4 54,5 1,1 6N 53,29 40,0 11,0 49,0 68 66 ,64 8 (3) 60 ,59 7N 58,93 0,04 78 59,65 0,04 26,42 26,34 , 0,03 24 ,61 0,23 0,02 100,78 0,10 0,00 0,06 8,15 6,71 0,11 0,00 0,10 0,06 7,97 6,72 0,12 0,00 100,52 11,624 4,359 0,007 0,016 0,000 0,016 0,318 0,000 3,633 0,052 10,470 5,528 0,005 0,015 0,000 0,016 1,551 0,000 2,312 0,025 90,8 7,9 1,3 59,5 39,9 0,6 9N 61,48 98 67,15 10 65 ,27 0,05 0,03 0,04 20,79 0,08 0,02 0,07 6,57 7,60 0,35 23,73 0,22 0,06 0,07 5,48 8,51 0,24 0,12 0,05 0,05 1,85 10,57 0,13 22,04 0,14 0,00 0,09 3,04 9,69 0,22 0,00 101,00 0,03 99,95 0,02 99,83 0,00 100,74 0,04 100,58 10,532 5,477 0,005 0,000 0,016 0,016 1,508 0,000 2,301 0,027 10,80 5,16 0,00 0,01 0,00 0,02 1,25 0,00 2,63 0,08 10,955 4,980 0,004 0,033 0,009 0,018 1,046 0,000 2,940 0,055 11,701 4,266 0,006 0,017 0,007 0,013 0,345 0,000 3,571 0,028 11,435 4,547 0,007 60,0 39,3 0,7 66,33 31,70 1,97 72 ,8 25,9 1,4 90,5 8,7 0,7 0,020 0,000 0,024 0,571 0,000 3,292 0,049 84,2 14,6 1,3 (0 n > rtl rn ;; r ~ r ;;0 OJ rn § Ro ~ rn z o '";;'" > 15 Geoquimica das sequencias maficas e fe lsicas entre Alvita, Tardio e Alcacovas (SW da 20M) TABEL A4 Analises de oxidos de rochas plutonicas mafico-intermed ias Analyses of oxides from mafic-intermediate plutonic rocks Ref. Ana l. Si0 2 Ti0 2 Torrao Maqnetites 1 2 3 0,90 0,64 1,22 0,06 5N 0,07 A lvito Ilme nites 58 6 0,07 0,06 4 7 0,10 8 0,07 9,94 10,4 5 9,58 49 ,82 48,18 47 ,17 47 ,87 51,87 51,91 AI 20 3 1,69 2,38 2,80 0,00 0,00 0,03 0,06 0,02 0,08 Cr 20 3 V 20 3 7,23 7,74 6,39 0,64 0,71 0,58 0,42 0,67 0,61 0,6 1 0,44 0,38 Fe20 3 FeO MnO MgO CaO ZnO Total 34,82 33,23 34,22 2,84 7,76 8,11 7,40 0,00 0,00 38,89 0,78 0,45 0,00 0,14 95,48 38,54 1,18 0,60 0,00 0,18 95,63 38,52 0,42 0,37 0,76 0,26 95,13 42 ,70 1,86 0,17 39,91 3,09 0,21 39,18 2,94 0,19 39,41 3,20 0,26 42,21 2,54 0,15 42,1 0 2,61 '0,19 97,86 99,89 98,30 98,89 97,34 97 ,34 0,379 2,242 1,027 1,572 0,145 0,003 1,933 0,000 0,000 0,0 17 0,003 1,835 0,000 0,000 0,027 6oxigenios 0,003 0,003 1,826 1,84 0 0,004 0,002 0,000 0,000 0,025 0,025 0,005 2,022 0,001 0,000 0,018 0,004 2,023 0,00 5 0,000 0,016 Si Ti AI Cr V Fe 3+ Fe 2+ Mn Mg Ca Zn 32 oxiqenlos 0,281 0,198 2,442 2,338 0,623 0,872 1,787 1,902 0,160 0,176 8,193 7,770 8,013 0,110 0,296 0,314 0,284 0,000 0,000 10,169 0,206 0,2 11 0,000 0,033 10,014 0,310 0,276 0,000 0,040 10,024 0,112 0,172 0,254 0,060 1,842 0,081 0,013 0,000 0,000 1,690 0,133 0,016 0,000 0,000 1,686 0,128 0,0 15 1,684 0,139 0,020 0,00 1 0,000 1,829 0,112 0,012 1,824 0,115 0,01 5 0,000 0,000 0,000 0,000 Os 6xidos analisados (Tabela 4) correspondem a espinelas s.l e a ilmenites (Fig. 7). As espinelas, ana lisa das num gabrodiorito do Torrao, apresentam cons ideravel homogeneidade composicional. catiao trivalente dominante e 0 Fe 3+ - ser ie da magnetite e apresentam composicoes dentro da solucao solida magnetite (Fe304) - ulvoespinela (Fe2Ti0 4) correspondendo a magnetites titaniferas (Ti0 2 = 10 %). tear relativamente elevado de cromio (Cr203 = 7 %) que exibem traduz a troca cationica Fe 3+ (-) Cr 3+ e pode reflectir processos de pos-cristalizacao ° ° ou a ocorrencia de solucoes solidas entre a magnetite titanifer a e a cromite, 0 que seria favorecido par condicoes de fugacidade acima do tampao NNO (Mata, 1996) . As ilmenites, mais abundantes que as magnetites , apre sentam ele vada percentagem do componente ilmenitico (FeTi0 3) relati vamente ao hem atitico (Fe203) e componente pirofanitico (MnTi0 3) superior ao geikelitico (MgTi0 3), podendo resumir-se a sua variacao composicion al em Ilm87_9SHem7-3Gkl_OSPY7_4' A projeccao da 0,000 0,000 composicao quimica das ilmen ites no diagrama da figura 7 mostra que estas se situam acima da linha que defin e a solucao solida FeTi0 3 - Fe203 ' indiciando urn esta do intermedio de oxidacao e, portanto, 0 caracter secundario destas ilme nites (Haggerty, 1976) , ja den unciado pelas observacoes petrograficas , Realizaram-se ana lises de b iot ite castanha em dois gabrodioritos do Alvito (Tabela 5) as quais indicam composicoes intracristal bastante homogeneas, reg istando-se apenas pequenas variacoes entre diferentes amo stras nas concentracoes de FeO e MgO (medias > 20 e 24 %; 11 e 9 % respectivamente). As concentracoes em Ti0 2 variam de 3,22 a 4,63 %, sem zonamento intra crista l perceptivel, eo Fe# (= Fe/Fe+Mg) varia entre 0,49 num dos gabrodioritos a 0,60 no outro , onde a biotite ocorre associada a (escassos) pequenos graos de pirite (Fe = 33 ,87 %; S = 65,98 %). A aplicacao das relacoes experimentais fOrT-Fe# de Wones e Eugster (1965) indicam que estas composicoes correspondem a micas de 16 R. C ALDEIRA, M . 1/2Fe203 Fe304 Fig. 7 - Composicao dos oxidos ocorrentes nos Gabrodioritos. As linhas indicam as solucoes solidas I - magnetite-ulvoespineia e 2 - ilmenite-hemat ite, segundo a definicao de Taylor (1964: in Lindsey, 1976). GEOQUIMICA Foram escolhidas 14 amostras para a realizacao de analises de rocha total, de elementos maiores e alguns elementos traco (Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Ta, Sn, W, Th, Hf, U, La, Ce, Nd, Sm, Vb, Ni, Cu, Zn, Pb, V, Cr, Co, Ga). Estas analises foram efectuadas por Fluorescencia de Raios-X no Laborat6rio do INETI em S. Mamede de lnfesta , Porto (Maria Eugenia Moreira e Rogerio Calvo). Destas, 6 foram seleccionadas para analise de elementos em traco , inc1uindo terras rara s, por ICP JMS no Activation Laboratories (Canada). Os resultados obtidos estao expressos na Tabela 6. - Composition of oxides in gabbrodiorites. Lines indicate solid solutions I - magnetite-ul vospinel and 2 - ilmenite-hematite , according to Taylor (1964: in Lindsey, 1976). alta temperatura, 850 - 900°C, em condicoes de fugacidade iguais as do tampao FMQ. A clorite ocorre como produto de metamorfismo hidrotermal da anfibola e da biotite as quais pode substituir parcial ou totalmente, pertencendo a associacao metam6rfica de baixo grau da facies dos xistos verdes. As 1,0 ---~ brunsvigite 0,8 Cl 0,6 ~~ .... - :E +QI U. Qj 0,4 u, pinoclorite 0,2 t- 0,0 4 M . E. MOREIRA clorites analisadas (Tabela 5), apresentam razoes FeJ(Fe+Mg) entre 0,50 e 0,65, classificando-se, segundo Deer et al. (1966) como pinocloro s (Fig. 8), com excepcao duma analise num gabrodiorito do Torrao que e uma brunsvigite. 0 Mg# [= Mg/(Mg + Fe] das clorites varia directamente com 0 Mg# das anfibolas coexistentes . A aplicacao do geoterm6metro de Cathelineau e Nieva (1985) indica cond icoes de temperatura entre os 280 e os 310 °C (para P ~ 1 Gpa) durante a alteracao. o epidoto ocorre na paragenese final, quase sempre associado a clorite. As duas analises realizadas (Tabela 5) indicaram razoes Fe 3+J(Fe3+ + AIVI) que definem 30% de componente pistacitico . Ti02 FeO L. RIB EIRO & 5 6 7 Si Fig. 8 - Classificacao das clorites analisadas de acordo com Deer et al. (1966). - Chlorites classification according to Deer et al., (1966). 8 17 Geoquimica das sequencias maficas e felsicas entre Alvito, Torriio e Alcacovas (SW da ZOM) TABELA5 Analises de biotites, clorites e epidotos de rochas plutonicas mafico-intermedias Analyses ofbiotites, chlorites and epidotes from mafic-intermediate plutonic rocks Ref. Ana l. Si0 2 Ti0 2 1 36,73 4,22 Biotites Alvito 1 2N 36,37 33,39 3,22 4,57 AI20 3 Cr203 FeO MnO MgO CaO BaO 14,78 0,11 15,24 0,08 13,77 19,36 0,20 11,14 0,00 0,84 20,49 0,18 11,70 0,08 0,64 23,63 0,24 8,97 0,82 23,66 0,15 8,89 0,05 23,87 0,00 8,57 0,06 0,15 7,39 0,19 8,36 93,33 0,48 95,42 0,41 Total F 5,817 2 34,35 3 35,60 4,19 14,01 4,63 13,73 Clorites Terrae Alvito 2 (2) 3 (2) 1 26,23 27,20 27,40 Si0 2 0,06 Ti0 2 0,11 0,13 19,49 19,11 19,55 Ah 03 Cr203 FeO MnO MgO CaO Na20 K20 0,16 0,14 0,08 7,24 5,41 Total F 8,63 96,45 0,49 Si IV AI 5,825 95,62 91,27 0,40 0,39 22 oxigenios 5,791 5,657 2,175 2,209 2,343 5,731 2,269 2,183 Si IV AI 0,585 0,649 0,405 0,484 0,459 Ai 0,503 0,386 0,582 0,526 0,569 2,568 0,014 0,027 2,634 0,050 0,000 0,049 1,746 2,728 0,010 0,024 2,777 0,040 0,014 0,043 1,471 3,348 0,000 0,034 2,266 0,000 0,149 0,026 1,169 3,301 0,000 0,021 2,211 0,000 0,009 0,049 1,573 3,262 0,000 0,000 2,088 0,000 0,011 0,060 1,743 Ti Fe2 + Na20 K20 Ai vi Ti Fe2 + Cr Mn Mg Sa Ca Na K Elementos maiores As rochas plutonicas apresentam variacoes de silica entre 47 e 77 %, tendo as do Torrao caracter marc adamente basico (Si0 2 =47 - 49 %), correspondendo a gabros de acordo com a classificacao quimica silica-alcalis de Cox (1979), enquanto que as do Alvito sao intermedias (Si0 2 = 52 - 57 %) . As rochas vulcanicas correspondem, segundo a classificacao quimica de LeBas (1986) a dacitos e riolitos (Si0 2 = 63 - 77 %). Toda serie magmatica tern caracter subalcalino [Na20 + K 20 < - 0.0066(Si0 2)2 + 1.0275Si02 - 30.177; Irvine & Baragar, 1971]; a determinacao de afinidade calco-alcalina ou toleitica nao e tao evidente, em especial relativamente as rochas do Torrao que nalguns diagramas discriminantes mostram tendencia toleitica e noutros calco-alcalina. As restantes rochas, quer plutonicas quer vulcanicas, mostram ser calco-alcalinas. vi Cr Mn Mg Ca Na K 32,42 0,22 9,86 0,07 0,00 0,01 Epidotos Alvito 1 2 38,42 38,58 0,29 0,10 Si0 2 Ti0 2 25,78 0,27 13,63 0,02 0,01 0,06 25,87 0,25 14,39 0,03 0,02 0,05 0,03 AI203 Cr203 FeOT MnO MgO CaO Na20 K20 87,72 0,20 Total F 5,774 Si IV AI 88,48 86,33 0,13 0,24 36 oxiqenios 5,834 5,686 2,314 2,166 2,226 2,661 2,660 2,625 0,018 0,020 0,009 Al 5,877 0,000 0,041 3,186 0,015 0,000 0,004 4,624 0,000 0,049 4,359 0,006 0,005 0,013 4,559 0,005 0,044 4,520 0,006 0,008 0,009 Fe3 Mg Ca Ti Cr Mn Na v1 21,86 0,02 21,49 0,14 13,14 0,00 0,19 21,53 0,00 13,06 0,07 0,15 21,71 0,03 0,01 0,00 95,58 95,42 0,21 0,14 12,50xigenios 3,102 3,083 2,035 2,066 0,877 0,019 1,871 0,006 0,009 0,004 0,004 0,881 0,023 1,851 0,017 0,002 0,000 0,000 Os gabros do Torrao, enriquecidos em ferro relativamente aos gabrodioritos do Alvito, estao proximos da tendencia toleitica (Kuno, 1968) no grafico AFM (Fig. 9), com enriquecimento em ferro, destacando-se dos gabrodioritos do Alvito que , dada a ausencia de enriquecimento em ferro, se projectam no campo calco-alcalino. No diagrama FeOTlMgO VS . Si0 2 (Fig.10a - Miyashiro, 1974), os gabros do Torrao projectam-se no campo toleitico e os do Alvito no campo calco-alcalino com uma das amostras a cair no campo toleitico, proximo da linha divisoria. No grafico K 20 vs. Si02 (Fig. lOb, Le Maitre et ai., 1989) as amostras distribuem-se pelos campos de series calco-alcalinas de K elevado a medio e uma amostra projecta-se no campo baixo-K-toleitico. No entanto, estes graficos devem ser interpretados com precaucao devido ao estado das amostras as quais mostram ter sofrido accao hidrotermal, em especial os Porfiros. 18 R . C ALDEIRA, M . L. R IBEIRO & M. E. M OREIRA TABELA 6 Analises represen tativas de rochas plutonicas rnafico-interrned ias e vulcanicas felsicas das regiiies do Torrao e Alvito-Al caco vas , Representative major and trace elemen t-compositions of mafic-intermediate plutonic rock s and felsic volcanic rocks from Torrao and Alvito-A lcacovas region 39 0 -1" I 39 0-2 Coord . UTM .67 1 398 29SNC Oxides % Si0 2 Ti0 2 AI20 3 Fe20 / MnO MgO CaO Na20 K20 P 20 S P .R. TOTAL E.tr. (ppm) V Cr Co Ni Cu Zn Ga Ge As Cs Rb 8a Th U Ta Nb Pb Sr Zr Hf Y Sn W S La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Oy Ho Er Tm Yb Lu 672 39 7 Gabrod ioritos 4 0C-4 40C-l0" 40 C-20" 40C- l I 39 0-8" 672 395 84 9340 Torr ao 47.16 1.00 15 .92 11.60 0.24 8 .96 9.69 2.74 036 0.15 2.00 99 .82 47.09 1.9 18.39 11.91 0.18 5.54 8 .53 3.64 0.58 0.16 1.92 99 .84 48 .9 1.51 19.5 11.47 0.22 3.53 8.34 4.1 0.77 0.54 0.87 99.75 57 .4 5 1.12 17.26 7.84 0.14 2.74 5.07 4 .29 1.87 0.21 1.75 99 .74 193 570 25 220 5 180 20 1 <5 1.0 9 67 1.1 0.6 0.3 4 <5 265 69 2.2 24 2 4 302 6 27 3 52 82 152 25 19 10 20 10.3 23.5 4 .07 17.9 4.6 1.3 4.2 0.8 4 .6 0.8 2.3 0.32 2.0 0.3 5 9 20 13 139 <6 385 54 28 7 17 <3 16 7 120 28 2 <5 1.5 19 155 0.7 0.3 0.5 10 <5 489 69 2.6 55 <1 5 16.7 36.8 6.7 31.7 8 .4 2.63 7.9 1.5 9.6 1.9 5.2 0.74 4.5 0.67 20 55 566 9 <6 292 62 29 8 18 54 24 9 8 13 349 848389 766 382 Alvito 52 .24 0.54 18 .58 6 .81 0.23 6.15 6.87 3.32 2.32 0.07 2.6 99.73 55 .54 0.86 17.64 7.3 0.09 4.49 6.53 3.26 1.8 0.16 2.06 99 .73 66.33 0.64 15.02 5.96 0.07 1.28 0.45 4.17 4.12 0.14 1.59 99.77 219 80 31 40 40 150 28 2 <5 2. 8 116 783 4.0 2.0 0.4 5 38 290 73 2.4 32 2 9 192 60 23 50 < 10 60 25 2 <5 2.0 82 416 2.1 1.0 0.5 8 <5 36 9 156 4 .1 33 4 5 36 15.8 31.1 4.77 18.8 4.4 0.93 4.2 0.9 5.4 1.1 3.2 0.48 3.1 0.4 7 19.7 35.7 5.34 21 .6 5.1 1.35 4 .8 0.9 5 .6 1.1 3. 0 044 2.8 0.4 2 * Analises de elementos traco realizadas por lCP/MS no Ac tivation 10 3 <6 19 I 40 C-5 846 325 P6rfiros 40C-12 140C-1 3' 390-111 390-1 2' I 40C-6" I 40 C-9" 851 320 Alvito 70 .07 63 .46 0.88 0.39 14.92 13.88 5.00 7.32 0.05 0.05 1.96 0.44 0.94 2.02 6.42 3.77 0.33 3.83 0.07 0.12 2.34 1.27 99.71 99.82 113 11 6 10 <6 32 17 92 1072 12.0 5.0 11 88 10.0 8 <6 83 248 5 <6 64 188 57 29 13 32 33 61 28 62 32 7 28 <3 825341 761 494 763471 688438 688 43 1 V iana/A lcaco va s Tor rao/A lcacovas 71 .82 0.26 13.77 3 82 <0.02 0.29 0.38 4 .6 4.04 0.0 3 0.75 99 .76 67 .06 0.6 5 14.96 5.6 3 0.03 1.13 3.22 4.46 1.35 0.12 1.18 99 .79 72 .2 1 0.25 14.46 2.28 0.0 3 0.24 1.18 4.0 9 4.26 0.04 0.78 99 .82 7 62 9 11 5 <6 21 19 16 12 5 6 1 7 44 22 1 <5 0.8 114 723 15.6 6.1 0.8 10 7 89 288 7.6 47 4 9 0.007 3 2 4 14 19 1 <5 < 0.5 90 1010 17.7 6.3 0.9 10 <5 74 327 8.7 48 4 11 0.003 33.4 59 .1 8.28 30.7 6.7 1.03 6.0 1.2 7.4 1.5 4 .5 0.71 4.5 0.69 24.4 45 .8 6 .5 23 .9 5.3 0.93 4.8 1.1 7.6 1.6 5.1 0.82 5 .3 0.8 73 338 13.0 6.0 9 6 192 277 38 7 33 73 33 15 5 2 6 23 28 2 <5 0.7 137 989 18 .7 10.0 1 10 5 126 289 8 .3 49 3 16 0.004 39.6 68 .9 9.57 34 7.2 0.88 6.3 1.3 7.9 1.5 4.5 0.72 4.6 0.74 Labora torie s (Cana da) . Coordenadas na Quadricula UTM 29SN C segundo a Ca rta Militar de Portu gal, esca la 1:25 000, Folhas 487 , 488, 478 e 479. 75.38 0.13 12.08 1.81 0.03 0.41 1.32 4 2.96 <0.03 1.99 100 .11 77.46 0.1 1 11.6 1.57 0.02 0.5 0.48 1.22 535 <0 .03 1.56 99 .87 <5 <5 <6 17 16 95 4 93 14 .0 6.0 6 <6 32 158 41 12 28 61 26 8 3 2 3 18 19 2 10 1.9 173 1200 15.2 6 .8 0.7 6 <5 18 144 4 .7 34 5 17 0.064 24 .3 42.4 5 .72 19.6 4.1 0.29 3.6 0.8 5 .3 1.1 3.2 0.5 1 3.3 0.5 1 19 Geoquimica das sequencias maficas e felsicas entre Alvita, Tardio e Alcacovas (SW da 20M) A analise dos diagramas de variacao do tipo Harker da Fig. 11, mostra que os gabros do Torrao nem sempre se podem enquadrar na me sma linha de evolucao dos gabrodioritos do Alvito e dos P6rfiros. A1203, 0 MgO, 0 CaO e 0 MnO diminuem com a evolucao; 0 Ti0 2, 0 Fe203 Teo P20S tern urn incremento nos gabrodioritos do Alvito a que se segue urn decrescimo para os P6rfiros, 0 Na20 nao mostra qualquer variacao sistematica e 0 K 20, embora com alguma dispersao, provavelmente associada a mob ilidade do K durante a alteracao hidrotermal, mostra correlacao positiva com 0 Si02 (Fig. lOb). As amostras do Torrao enquadram-se nesta evolucao apenas no que diz respeito ao CaO, MnO e K 20. Dum modo geral verificase que 0 Ti0 2 nos Gabrodioritos e sempre muito baixo (0,54 - 1,90 %) e tern tendencia a diminuir com a diferenciacao (culminando com valores extremamente baixos nos riolitos do afloramento Torrao/Alcacovas ~ 0,12 %), indicando relevancia na cristalizacao de minerais ricos em Ti, e condicoes crescentes de fugacidade do oxigenio (j02) durante a fraccionacao, caracteristicas tipicas de magmas subalcalinos em ambientes orogenicos, F ° Fig. 9 - Projeccao das amostras em estudo no diagrama AFM com a linha que separa os campos toleitico do calco-alcalino segundo Kuno (1968). • - Gabros do Torrao, D gabrodioritos do Alvito, • - porfiros de Odivelas, 0 porfiros Alvito, ,6. - porfiros Viana!Alcacovas, \l - porfiros Torrao/Alcacovas, - Plot of the studied samples in AFM diagram. Boundary line between toleiitic and calco-alcaline fields according to Kuno (1968) . • - Torrao gabbros, D - Alvito gabrodiorites, • Odivelas porphyries, 0 - Alvito porphyries, ,6. VianalAlcacovas porphyries, \l - Torrao /Alcacovas porphyries. Elementos Traco Uma vez que a maioria das amostras se encontra bastante afectada por alteracao hidrotermal, apresentando mineralogia secundaria, a analise geoquimica devera ser feita com base essencialmente na geoquimica dos elementos im6veis. 12 6 a) 11 b) 10 5 9 8 0 7 :lii j:: 0 6 Cl " u. 0 A- 4 N 3 Tole~ico 5 j. 0 4 2 .:r " 3 0 50 55 60 65 70 serie ealea-alealina - K media 0 . . -~ .. --_.- • •-- 1 0 t:f .. 2 45 '" setie ealea-alealina - K alta :.:: ...A- 45 Si02 50 setie taleltiea - K b aixa A- 55 60 65 70 75 80 Si02 Fig. 10 - Diagramas a) FeOT/MgO vs. Si0 2 e b) K20 vs Si0 2 de discr iminacao dos campos toleitico e calco-alcal ino para as amostras de Gabrodioritos.. Linha divisor ias: diagrama a) Miyashiro (1974); diagrama b) Le Maitre et al., (1989). Simbolos como na Fig. 4. - FeOT/MgO vs. Si02 e b) K20 vs Si0 2 diagrams of discrimination oftoleiitic and calco-alcaline fields for gabbrodioritic samples. Boundary lines: a) Miyashiro (1974); b) Le Maitre et. al. (1989). Symbols as in figure 4. 20 R. C ALDEIRA, M. L. RI BEIRO & M. E. M OREIRA 22 2. • • 18 0 -c '" 16 • -a, 'Elc.. ,, , § ,, • .,,~~ , 14 b. '!,O ,, , • [] iii / 0 -- -- -- - ........ i!f.- 'V,V 12 M -__• e , ~- --V V 10 40 45 50 55 60 65 70 75 40 80 45 50 55 60 65 70 75 80 8i02 $i02 13 10 12 • I. 11 10 , 0----·· [] / -O- !l " ." Et , • 0 'Oll. 'fil , • ,,~ , ' <1, b. 40 44 48 52 56 60 64 68 72 ,, [] ,, ,, ' '!!. '~ 111 V 76 ' .... Q<r-..s;L-V 40 80 44 48 56 52 60 64 68 72 76 80 Si0 2 Si02 11 0 .28 •, 0.24 :\! [] • " ,, , , 0.2 0 .'• .... 10 0 .16 ,, 0.12 0',-0. ,, ,, o ,, 0 . . . . . ......... 0 .04 b. 40 44 48 52 , C.. . , , ';; [] [] 0.08 ,, 56 80 84 ,, ,, "'o4",!, V 72 68 " b. ,, • • 76 , ........~ 0 40 80 44 48 52 56 $j02 60 64 V V 0', 68 72 76 80 S i02 0.7 0.6 • • 05 •• • ~ c!" [] [] [] • 0 b. ~ ~ V 44 48 0.3 • 0.2 V 40 0.4 52 56 60 64 68 72 76 0 .1 80 40 44 48 ,-dJJ - -' ",'.o ' 52 Si02 Fig. I I - Diagramas de variacao do tipo Harker para as amostras analisadas. Simbolos como na figura 9. - Harker variation diagrams for the analysed samples. Symbols as in figure 9. • Ii , 'A.. -..., iJz, -v 56 $ i02 60 64 68 72 76 V 80 Geoquimica das sequencias maficas e fe lsicas entre Alvita, Tardio e Alcacovas (S W da 20M) A projeccao das analises quimicas no grafico ZrfTi02 VS. Nb/Y (Winchester & Floyd, 1977) confi rma as cIassificacoes de gabros e dioritos para as rochas plutonicas e de dacitos e riolitos para as rochas vulcanicas , alem de sublinhar a relacao Nb/Y < I para todas as amostras em estudo (Fig.12) carac teristica de afinidade subalca lina. o diag rama discri minante de ambientes tectonicos de Pearce ( 1983) (Fig . 13) indica afinidade caIco-aIca lina para os gabrod ioritos do Alvito e para urn gabro do Torrao , e afinidade toleitica para uma amost ra do Torrao . Os Porfiros seguem a tendencia caIco-aIcalina, apesar de se proj ectarem no campo shos honitico a que nao sera alheio 0 facto de este diagrama se aplicar a rochas de composicao basaltica, Alem disso, ind ica ambiente de margem continental activa (Ta/Yb > 0,10). o diagrama Nb vs. Y (Fig. 14) de Pearce et al. (19 84) para discriminacao tecton ica de rochas granit icas, foi aplicado aos Porfiros, projectando-se a maioria das amostras no campo das rochas de arcos vulcanicos e sin-colisionais . Os elementos compativeis Cr e Ni aprese ntam valores baixos, mesmo nos Gabro dioritos (Cr < 80 ppm ; Ni < 50 ppm) , com excepcao duma amostra que contem 570 ppm de Cr e 220 ppm de Ni (caracteri sticos de acum ulac;ao de cIinopiroxena). Saben do-se que aquela e uma caracteristica de arcos orogenicos, nao deve aqui deixar de se cons iderar tambern 0 processo de cristalizacao fraccionada como causador de tais valores . o caracter orogenico esta bern regis tado nos padroes de elementos incom pativeis, normalizados em relacao aos N-MO RB (Fig . 15). Estes mostram enriquecimento em elementos de gran de raio ionico e baixo potencial ionico (LILE - Rb, Ba, K), Th e U relativa mente a elementos de alto potencial ionico (HFSE - Ta, Nb, Zr, Ti), com anomalias negativas em Ta, Nb, P e Ti, e valores sempre muito baixos de Nb « 10 ppm) e Ta « I ppm ), tipicos de magmas relaci onados com arcos vulcanicos em zonas de subduccao, 0 enriqu ecime nto em LRE E relativamente ao Nb e Ta (e.g. La/Nb > 2) reforca 0 caracter oroge nico das rochas em estudo (Gill, 1981). Dum modo geral, pode dizer-se que este tipo de padrao se acentua das rochas gabrodioriticas para as rochas vulcanicas felsicas, fazendo com que os padroes para os diferentes grupos de rochas nao sej am paralelos. Assina le-se, ainda , que 0 padrao dos gabros do Torrao nao apresenta empobrecimento em P e mostra anoma lias, quer positivas 10,0 -r -- - - -;-:-- areos oceanco s - -:-- - ---;:---;-....,...---;:----, Sho ----- - rio/ito -.-...... -- 0,1 ... CA -- - - - --- ........ ... ... 1,0 riodaci to/dacito A o ~ N ... ...... - ... .._-- ... n --- .. _- - _... ;' a - - - --- -basalto 0,0 1 • • Thol '" 0,1 lJ subalealin o 0.001 ------ andesit~" alealino -1------ - _ - ' - _ - - -1 0,1 10 NblY Fig. 12 - Relacoes Zrffi0 2 VS. NbfY para os Gabrodioritos e os Porfiros. Campos composicionais defin idos por Winchester & Floyd (1977). Simbo los como na Fig. 4. - Zrffi0 2 VS. NbfY plot for the gabbrodiorites and Porphyries. Compositional fields according to Winches ter & Floyd (1977). Symbo ls as in Fig. 4. 0,0 -+, -----.,.----.,.--...,.......,c-r-,...,....,.---r--..,..-....-,-...,......,.~ 0,01 0,10 1,00 TaNb Fig. 13 - Projeccao das amo stras analisadas no diagrama Th/Yb VS . TafYb. Linhas divis6rias de Pearce (1983) . Simbolo s como na Fig. 4. - Plot of the analysed samp les in ThfYb VS. TafYb diagram . Boundary lines from Pearce (1983). Symbo ls as in Fig. 4. 22 R . C ALDEIRA, M . 100 ,..-- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - L. RIBEIRO & M. E. MOREIRA ---, intraplaca .c Z arco vulcentco e sin-colisionais 10 crista oceanica 1 10 100 1000 y Fig. 14 - Projeccao dos dacitos e riolitos no diagrama de discriminacao de ambientes tectonicos para rochas graniticas (Pearce , 1984). - Plot of dacites and rhyolites in the tectonic setting discrimination diagram for granitic rocks (Pearce, 1984). quer negativas, muito mais atenuadas (e.g., LILE), e que o Th nos P6rfiros esta enriquecido relativamente ao Ba e K, ao contrario do que acontece nos Gabrodioritos. as padroes de terras raras (REE) normalizadas em relacao aos condritos (McDonough & Sun, 1995 - Fig. 16) caracterizam-se por ligeiro enriquecimento em terras raras leves relativamente as pesadas [(LaIYb)N = 2,7 a 6,18]. Nos gabros do Torrao e maior a fraccionacao das MREE 1000 ,0 r - -- - -- - - - - relativamente as HREE [(La/Sm)N = 1,36 e (Sm/Yb)N = 2,31), enquanto que nos gabrodioritos do Alvito e P6rfiros a fraccionacao e bastante ligeira das MREE para as HREE e mais acentuado das terras raras leves para as medias com (SmIYb)N = 1,80 e 1,47 e (La/Sm)N = 2,41 e 3,39, respectivamente. Registam-se anomalias negativas de Eu, acentuadas nos padroes dos P6rfiros (Eun/Eu* = 0,23 a 0,56), mais ligeiras nos gabrodioritos do Alvito (EUn/Eu* - -- - - - - - - -- - -----, _ _ Gd Torrao -e- Gd Torrao -.It- P6rfiros 100 ,0 ...0 .c ~ Z 10,0 . III .s::. u 0 IX: 1,0 0,1 .!---,----,,--..,............,.--r---r-,----,--,---.,.--.,-----,--,-----,-.--,---,---,---! Sr K Rb Ba U Th Ta Nb La Ce P Nd Zr Hf Sm Ti Y Yb Lu Fig. 15 - Padrao de distribuicao de elementos incompativeis normalizados em relacao aos N-MORB . Valores de normalizacao de Sun & McDonough (1989). - N-MORB normalized incompatible element pattern . Normal ization values from Sun & McDonough (1989). 23 Geoquimica das sequencias mdficas e fe lsicas entre A/vito, Tardio e Alcacovas (S W da 2 0 M) 1000 - I I - Gdforrao - 8 - GdAlvito 0 ";: - . - PORF 100 "C c: 0 ~ Ctl ..c: u 0 a:: 10 1 La Ce Pr Nd Srn Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Fig. 16 - Padriies de terras raras normalizadas em relacao aos condritos (McDonough & Sun, 1995). - Chondrite-normalized REE patterns. Normalizing values from McDonough & Sun (1995). 0,75) e quase imperceptiveis no gabros do Torrao (EUn/Eu* = 0,95) 0 que, associado ao comportamento similar do Sr, sugere que a fraccionacao da plagioclase teve urn papel importante nas rochas intermedias e felsicas. Confirmando 0 que se pode deduzir da analise de elementos maiores, a composicao em elementos trace, quer dos Gabrodioritos como dos riolitos e dacitos , indica caracteri sticas subalcalinas toleiticas/calco-alcalinas, orogenicas, tipicas de arco-vulcanico. DISCUSSAO E CONCLUSOES A correlacao das caracteri sticas geoqutrmcas de rochas vulcanic as modernas com ambientes tectonico s especificos tern sido utilizada para reconhecim ento de ambientes paleotectonicos de sequencias vulcano-plutonicas. Os dados geoquimicos apresentados neste trabalho comprovam 0 caracter orogenico, subalcalino, tipico de actividade magmatica relacionada com arcos vulcanicos, das rochas em estudo. Na generalidade, estas apresentam como caracteristicas geoquimicas urn enriquecimento geral em LILE e empobrecimento em HFSE, com anomalias negativas mais ou menos pronunciadas em Nb, Hf, Ta, P e Ti, semelhantes as dos magmas gerados em zonas de subduccao actuais (Pearce & Peate, 1995). Os elevados valores de LILE/HFSE neste tipo de magmas e urn fenomeno que tern sido atribuid o a varias causas, sendo frequentem ente relacionado com enriquecimento metassornatico das fontes mantelicas por fluidos hidratados, derivados da placa subductada, ricos em elementos moveis e facilmente transportados, como os LILE. 0 acarreio para 0 manto dos sedimentos depositados na crosta oceanica tern sido referido como potenciador desse efeito. As razoes apontadas para 0 empobrecimento relativo em HFSE incluem a menor solubilidade destes elementos relativamente aos LILE nos fluidos acima referidos, a presenca de fases residuais durante a segregacao magmatica que os retenham, como 0 rutile , a esfena ou 0 zircao, ou os elevados graus de fusao parcial da fonte mantelica (Pearce, 1982; Tatsuni et al., 1986; McCulloch and Gamble, 1991; Maury et al., 1992). Embora 0 enriquecimento dos LILE relativamente aos HFSE constitua, em geral, urn marcador de actividade magmatica gerada em zonas de subduccao associada a arcos vulcanicos, ha uma diferenc a entre ambientes oceanicos e continentais, com valores mais elevados quer de LILE quer de HFSE nos ultimos, 0 que, segundo Pearce (1983), estara relacionado com 0 envolvimento da litosfera subcontinental enriquecida. Nao obstante apresentarem caracteristica s gerais semelhantes que permitem enquadra-los num contexto tipico de actividade magmatica relacionada com zonas de subduccao, foram registadas diferencas entre os gabrodioritos do Torrao e do Alvito e entre estes e os Porfiros, especialmente no que respeita ao comportamento dos elementos traco incompativeis e as terras raras, que importa analisar. Os gabros do Terrae evidenciam caracteristicas toleiticas nalguns diagramas discriminantes (FeOT/MgO vs. 24 R . CALD EIRA, M . Si02 , AFM, ThIYb vs. Ta/Yb ), Este facto e confinnado pela composi cao das clinopiroxenas, que mostram afinidade toleitica no Torrao e caIco-aIcalina no Alvito (Ti vs. Al total - Fig. 3b). De igual modo 0 padrao de terras raras nonnalizadas em relacao aos condritos, com menor enriquecimento total e menor fraccionacao LREE /HREE nas rochas do Torrao, e condizente com caracteristicas toleiticas e sugestivo dum liquido primario de caracteristicas diferentes. Recorde-se a este prop6sito que j a Santos et al. (1990) tinha assinalado uma tendencia toleitica e outra caIco-aIcalina em rochas do Complexo Vulcanico de Odi velas. Este zonamento de caracter tolei tico para caIco- aIcalino (e por vezes ate alcalino) tern sido verificado noutros casos de margens continentais activas, actuais e anti gas, aparecendo correlacionado com 0 aumento da distancia ao (paleo )bordo continental (Hall, 1987; Wilson, 1989). A situacao geografica relativa dos afloramentos do Torrao (a SW, mais pr6xima do limite com a ZSP ) e do Alvito (para NE ) pennite enquadra-Ios naquela situacao, as padroes de elementos incompativei s, nonnalizados em relac ao aos N-MORB, pennitern ter uma ideia relativa das contribuicoes do manto subcontinental e do s fluidos relacionados com a zona de subduccao (Pearce, 1983). Neste tipo de normalizacao os efeitos da cristalizacao fraccionada e do grau de fusao parcial sao diminutos em relac ao a fonna do padrao (exceptuando casos de acumulacao e grau s de fusao muito baixos), e qualquer modificacao no padrao deve ser atribuida a processos de enriquecimento afectando a regiao fonte ou a contaminayao do magma durante a sua passagem pela crusta conti- 1000,0 m 100,0 a Z a Z '" i'" 1000,0 GdTorrAo m 100,0 '" nental (Pearce, op. cit.). As sim, considerando os padroes medics apresentados pelo s gabrodioritos do Torrao , do Alvito e pelos P6rfiros, podemos inferir urn aumento significativo na contribuicao do componente subduccao entre a fonte mantelica que originou os gabros do Torrao e a(s) fonte(s) relacionada( s) com os gabrodioritos do Alvito e os P6rfiros, traduzido num enriquecimento muito mai s acentuado em LILE nos dois ultimos grupos (Fig. 17), situacao esta que podera estar Iigada a um a maior profundidade atingida pela pla ca subd uctada. Relati vamente aos padroes dos gabrodioritos do Alvito e dos P6rfiros ha assinalar 0 aumento significativo do Th e do U nos ultimos (ver tb Fig.IS). Tratando-se de elementos incompativeis, est e facto podera, em certa medida, ser atribuido a processos de diferenciacao , uma vez que a sua concentracao tende a aumentar em liquidos assim gerados, a nao ser que fiquem retidos pela cristalizacao de minerais. No entanto, considerando que 0 cornportamento do Th e do U, elementos com grande afmidade crustal, pod e constituir uma boa medida da contaminacao dos magm as por material da crusta continental, a diferenc a que se verifica na fonna dos padroes apresentados para os gabrodioritos do Alvito rclativamente aos P6rfiros, onde os valores nonnalizados de Th e U (Figs . 15 e 17) chegam a ultrapassar os de alguns LILE, pennite conc1uir que os valores daqueles elementos nos P6rfiros em cstudo (Th > 10 ppm, U > 5 ppm) devem ser, peIo menos em parte, atribuidos a contaminacao c~stal (Richards & Villeneuve, 2002). A ausenci a de anomalia de f6sforo nas rochas do Torrao , mais maficas, em contraste com as anomalias negativas nas rochas intermedias e felsicas do Alvito, pode 1000,0 - GdAlvdo m '" '" ~ 10.0 c.s. '" 1,0 0,11-Sf K Rb Ba 1h la ,.,., Ce P Zr Hf Sm li --' Y Yb L. R IBEIRO & M . E. MOR EIRA Pori 100,0 a '" 'Z" 10,0 ;; 1,0 0,1 10.0 'li0 '" +--Sr K 1,0 ......-1 Rb Sa Th la N> Ce P Zr Hf Sm Ti Y Yb K Rb Sa Th Ta N> Ce P Zr H' 8m n Y Yb Fig. 17 - Diagramas de Pearce (1983) de elementos incompativeis normal izados em relacao aos N-MORB (valores de norm alizacao de Sun & McDonough , 1989) para os gabros do Torrao, gabrodioritos do Alvito e Porfi ros, A area entre a linha horizontal e a linha a tracejad o representa a contribuicao do manto subcontinental (m.c.) e a area entre a linha a tracejado e a linha a cheio acima desta repre senta 0 enriquecimento da fonte pelo comp onente relacionado com a subduccao (c.s.). - Pearce ( 1983) diagrams for N-MORB - normalized incomp atible element patterns (normalizing values from Sun & McDonough, 1989) for the Torrao gabbros, Alv ito gabbrodiorites and Porphyrie s. The area betwe en the horizontal line and trace line represe nts the subcontinental mantle contribution (m.c.) and the area between the trace line and the solid line represents de subduction component (c.s.), Geoquimica das sequencia s mafi cas e fe lsicas entre Alvita, Torriio e Alcacovas (SW da 20M) apenas ser reflexo da presenca significativa da apatite que, em consonancia com a observacao petrografica, assume maior importancia nos gabros do Torrao. Em geral, as anomalias negativas poderao estar relacionadas nao so com a natureza do liquido inicial, empobrecido em HFSE, mas tambem com a fraccionacao anterior de minerais que retenham os elementos que se apresentam empobrecidos. Algumas variacoes nas concentracoes em elementos como 0 Ba, Rb, Sr e K podem ser atribuidas a sua mobilidade durante eventos hidrotermais ou metamorficos, Os valores sempre baixos de Ti estao muitas vezes associados a presenca de Ti-magnetite na fonte, mas 0 aumento das anomalias com 0 grau de diferenciayao indica fraccionacao magmatica envolvendo a cristalizacao de minerais incorporando aquele elemento, como a Ti-magnetite e/ou a ilmenite, reflectindo condicoes de fugacidade do oxigenio elevadas durante a fraccionacao. Os padroes de terras raras normalizados em relacao aos condritos mostram padroes diversos entre os gabros do Torrao e os restantes. A transicao dos gabrodioritos do Alvito para os dacitos e riolitos e caracterizada por urn aumento de terras raras, enquanto que os teores em Sr e o Eun/Eu* tendem a decrescer, mostrando que a fraccionacao de plagioclase foi fundamental na genese dos liquidos que originaram os Porfiros. o enriquecimento LREE/HREE nao parece ser suficientemente acentuado [max. (LaIYb~ = 6,2] para poder ser atribuido a presenca de granada na fonte mantelica, 0 mesmo e indicado pelas as concentracoes em Yb (media = 3,2 ppm) e Lu (media = 0,48 ppm) nas rochas menos evoluidas, bastante proximas dos valores atribuidos a magmas empobrecidos como os N-MORB (3,05 e 0,45 ppm respectivamente , Sun & McDonough, 1989). Por outro lado, os perfis suaves das MREE para as HREE sugerem urn envolvimento importante da anfibola, que retem preferencialmente as MREE. A aplicacao de geotermobarometros permitiu uma estimativa aproximada das condicoes de equilibrio para alguns minerais as quais confirmam uma ordem de cristalizacao prirnaria clinopiroxena - plagioclase - anfibola e biotite para os Gabrodioritos e plagioclase - anfibola para os Porfiros em condicoes de temperatura / pressao decrescentes. Os resultados geotermobarometricos considerados como mais realistas, relativamente aos diferentes minerais, apontam para urn decrescimo de temperatura / pressao dos gabros do Torrao para os do Alvito e destes para os Porfiros. A temperatura ca1culada para a clorite (280 a 310°C) e indicativa de actividade hidrotermal de subsuperficie ligada a actividade vulcanica. 25 Em face do que foi dito, propoe-se que as rochas objecto deste estudo estejam associadas a magmatismo tipico de zona de subduccao em ambiente de arco continental, relacionado com 0 processo de colisao continental da ZOM com a ZSP, reflectindo parte da evolucao do bordo SW da ZOM como margem continental activa. Os gabros do Torrao mostram afinidade toleitica e terao sido gerados a partir de liquidos diferentes dos que deram origem aos dioritos e aos riolitos e dacitos, os quais tern caracteristicas quimicas francamente ca1co-a1calinas. A contribuicao dos fluidos relacionados com a placa subductada tera sido maior nos segundos, originando maiores concentracoes iniciais de elementos de grande raio ionico. Os dados sao consistentes com diferenciacao magmatica por cristalizacao fraccionada (clinopiroxena, oxidos-Ti, plagioclase, anfibola), apresentando-se como forte a possibilidade de ter havido alguma contribuicao de contaminacao crustal na evolucao para os magmas mais acidos que geraram os Porfiros. Urn dos objectivos enunciados para este trabalho era o enquadramento das sequencias maficas e felsicas com as restantes unidades do subsector do Macico de Beja. Como foi referido no inicio, estas apresentam caracteristicas geoquimicas semelhantes as das rochas aqui tratadas tendo sido interpretadas como testemunhos dum arco magmatico associado a uma bacia marginal. Das datacoes existentes verifica-se que a Sequencia Vulcanodetritica da Toea da Moura (SVTM) esta atribuida uma idade tumaciana superior (Santos et al. 1987), os Gabros de Beja datam do Viseano (Fonseca et al., 1990; Dallmeyer, 1993) e ao Complexo Vulcanico de Odivelas (CVO) foi imputada idade do Devonico medic-superior (Givetiano/Frasniano; Conde e Andrade, 1974). Tendo em conta que 0 COBA representa uma bacia marginal pos-arco ('back-arc'), de idade devonica media-superior (Quesada et al., 1994; Eifeliano, Fonseca e Ribeiro, 1993; Fonseca et al., 1999) e que 0 fecho da bacia aberta (sul-portuguesa) representada pelas Sequencias Ofioliticas Intemas (Pedro, 2004) se tera iniciado apos 0 Viseano (Ribeiro & Silva, 1983), foi proposto (Santos et al., 1987, 1990) que 0 CVO e 0 SVTM estivessem ligados ao funcionamento duma zona de subduccao relacionada com 0 fecho da bacia marginal num processo de colisao obliqua entre a ZOM e a ZSP, com subduccao mais tardia a NW. Em termos geoquimicos os gabros do Torrao apresentam caracteristicas similares as rochas de tendencia toleitica do CVO e a alguns Gabros de Beja (Santos et al., 1990). Os dioritos do Alvito apresentam algumas 26 R. CALDEIRA, M. L. RIBEIRO & M. E. MOREIRA semelhancas relativamente a geoqumuca de elementos maiores com as rochas calco-alcalinas do CVO e com os Dioritos da Casa Branca (Santos et al., 1990). Relativamente ao SVTM e de assinalar a semelhanca geoquimica dos gabrodioritos do Alvito com os vulcanitos ai estudados (Santos et al., 1987). Refira-se ainda que nem os gabros do Torrao nem os gabrodioritos do Alvito foram ainda objecto de datacao e que as datacoes (Rb/Sr e Kr/Ar) existentes para os Porfiros indicam idades proximas de 320 Ma (Andrade, 1974; Coelho et al., 1986; Priem et at., 1986). Tendo em conta que os dados apresentados neste trabalho sao consistentes com uma genese dos Porfiros de magmas derivados a partir dos mesmos liquidos que geraram as rochas intermedias do Alvito, sugere-se para estas uma idade equivalente pos-viseana (a confirmar) . Ponderando todas estas relacces espaco-ternporais-geoquimicas, propoe-se que os gabros do Torrao estejam relacionados com 0 mesmo ambiente geodinamico que originou 0 CVO e a SVTM e que os gabrodioritos do Alvito e os Porfiros sejam resultado duma fase mais tardia de evolucao da margem SW da ZOM, ligada ao funcionamento duma zona de subduccao, possivelmente relacionada com 0 fecho da bacia aberta (sul-portuguesa). Em geral os dados podem ser interpretados como reflectindo 0 acentuar do processo com decrescimo de idades das rochas intrusivas para NE. Estas conclusoes apresentam-se como provisorias, so podendo ser totalmente comprovadas com mais datacoes por metodos adequados e pela obtencao de dados isotopicos. AGRADECIMENTOS Este trabalho foi financiado pelo INET! atraves do Projecto R.1.l.8. Investigacao Aplicada a Caracterizacao dos Processos Geradores de Recursos Geologicos, Agradece-se a Engenheira Fernanda Guimaraes (Laboratorio do INET! em S. Mamede de Infesta, Porto) 0 apoio dado durante a execucao das analises quimicas de minerais por microssonda electronica, Ao Professor Doutor Antonio Soares de Andrade e ao Professor Doutor Jose Francisco Santos as autoras agradecem a revisao, comentarios e sugestoes que em muito beneficiaram a versao final deste artigo. BIBLIOGRAFIA ANDRADE, A. S. ( 1974) - Sur l'age des ortogneiss d 'Alcacovas (Alentejo) et des filons (basiques ct acides) qui les recoupent. Mem. Not. Mus. Lab.Mineral. Geol. Univ. Coimbra, 78, 29-36. (1976) - Remarques sur le chimisme des gabbros de Odi vela s (Massif de Beja). Mem. Not., Publ. Mus . Lab. Mineral. Geol. Univ. Coimbra. n° 81, 75-84. (1979) - Aspectos geoquimicos do Ofiolit6ide de Beja . Comum. Servo Geol. 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