Versão online: http://www.lneg.pt/iedt/unidades/16/paginas/26/30/185
Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial I, 169-173
IX CNG/2º CoGePLiP, Porto 2014
ISSN: 0873-948X; e-ISSN: 1647-581X
Complexo anatéctico de Figueira de Castelo Rodrigo –
Lumbrales, Zona Centro Ibérica: análise preliminar do
metamorfismo e geoquímica
Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales anatectic complex,
Central Iberian Zone: preliminary analysis of the
metamorphism and geochemistry
I. Pereira1*, T. Bento dos Santos2,3, J. Mata3,4, R. Dias1,5, R. Calvo2, R. Santos2
Artigo Curto
Short Article
© 2014 LNEG – Laboratório Nacional de Geologia e Energia IP
Resumo: Na região de Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales
ocorrem espacialmente associadas rochas de alto grau
metamórfico e diferentes tipos de granitóides. A análise
geoquímica preliminar revela uma provável relação genética
entre os migmatitos e alguns dos granitóides analisados que,
nesta perspectiva, são considerados anatécticos e sin-orogénicos.
No entanto na região ocorrem alguns granitóides sem aparente
relação genética com os migmatitos aflorantes, que poderão ter
sido gerados em período tardi-colisional.
Palavras-chave: Complexo anatéctico, Geoquímica, Metamorfismo,
Fusão crustal.
Abstract: In Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales region, high
grade metamorphic rocks occur in association with different types of
granitoids. A preliminary analysis of the geochemistry reveals a
probable genetic relationship between the migmatites and some of
the analyzed granitoids, here interpreted as anatectic and synorogenic. However some other granitoids do not seem to be
cogenetic with the migmatites and are probably associated with the
post-collision period.
Keywords: Anatectic complex, Geochemistry, Metamorphism,
Crustal melting.
1
LIRIO (Laboratório de Investigação de Rochas Industriais e Ornamentais da
Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Évora), Portugal.
2
LNEG (Laboratório Nacional de Energia e Geologia), Portugal.
3
Centro de Geologia da Universidade de Lisboa.
4
Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Departamento de
Geologia.
5
Centro de Geofísica de Évora, Portugal e Departamento de Geologia da
Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Évora.
*
Autor correspondente / Corresponding author: [email protected]
em condições ultra-metamórficas sob regime de baixa
pressão (e.g. Carnicero, 1982). Ainda que a
correspondência das manchas graníticas entre os sectores
português e espanhol sejam de difícil conciliação,
reconhece-se uma predominância de granitos sincinemáticos (Fig. 1).
Regêncio Macedo (1988) apresentou vários dados de
geocronologia K-Ar para os granitos da região de Pinhel
tendo obtido 300 ± 6 Ma (Povoa de El Rei-Sorval) e 319
± 6 Ma (S. Pedro-Vieiro) para corpos intrusivos
considerados sin-D3. Já Ribeiro (2001) datou o granito de
Santa Eufémia-Bogalhal em 321 ± 5 Ma com o método
Rb-Sr e 308 ± 5 Ma (idade K-Ar).
Villar Alonso et al. (2000) considera estes granitos
como sin-Cisalhamento Juzbado-Penalva do Castelo, ao
qual atribui a idade de 300 ± 8 Ma (idade Rb-Sr no
granito de Lumbrales; García Garzon & Locutora, 1981).
Estes autores interpretam o granito de Lumbrales num
contexto de anatexia, tal como no sector português, onde
se observa uma banda de migmatitos com ≈4km que
prograda para granitos de 2 micas (tipo-S), pelo que se
propõe a adopção da nomenclatura de Complexo
Anatéctico de Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales
(CAFCR-L; Fig.1). Este estudo pretende avaliar a relação
genética entre os variados granitóides do CAFCR-L com
a orla migmatítica circundante, compreendendo se as
suas composições geoquímicas indicam uma evolução
co-genética.
2. Metamorfismo e migmatização
1. Introdução
Na Zona Centro Ibérica, a região entre Figueira de
Castelo Rodrigo (FCR) em Portugal e Lumbrales em
Espanha é conhecida pela franca exposição de rochas em
alto grau metamórfico, ao longo da Zona de
Cisalhamento de Juzbado-Penalva do Castelo (ZCJPC;
Carvalhosa, 1960; Figuerola & Parga, 1968),
interpretáveis como resultantes de processos ocorridos
O complexo anatéctico em estudo (CAFCR-L) ocorre
associado à Zona de Cisalhamento de Juzbado – Penalva do
Castelo, contactando tectonicamente a norte e a sul com
rochas de baixo grau metamórfico (fácies dos xistos verdes;
e.g. Villar Alonso et al., 2000; Ribeiro, 2001).
As fácies mais comuns no complexo anatéctico de
Lumbrales são diatexitos e metatexitos de grão médio
associados a granitos de duas micas (Villar Alonso et al.,
170
2000). É comum a intercalação de rochas calcossilicatadas
no seio destas unidades.
A migmatização no sector de Lumbrales está associada a
paragéneses do tipo biotite-silimanite-moscovite e biotitesillimanite-feldspato potássico, com o pico metamórfico
concomitante com S2 (Carnicero, 1982). Estas paragéneses
sugerem a fusão incongruente de moscovite dando origem
aos primeiros estágios de fusão, com produção peritéctica de
silimanite e feldspato potássico (e.g: Spear et al., 1999).
Carnicero (1982) estima o pico metamórfico em 660-680 ºC
e 3,0-3,5 kbar, com a migmatização a decorrer durante a D23 varisca. Tais valores são similares aos obtidos por García
I. Pereira et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial I, 169-173
(1991) com base no par cordierite-feldspato potássico (650
ºC e 3,5 kbar). Estas estimativas devem, no entanto, ser
encaradas como um valor mínimo para as condições
associadas ao clímax metamórfico nesta região. De facto,
considerando exemplos de outros complexos anatécticos
similares (Spear et al., 1999; Bento dos Santos et al., 2011),
e atendendo à profusão de granitos anatécticos e de
diatexitos com evidência para a fusão incongruente de
biotite, mas não a exaustão completa da mesma, sugerem
que as condições do pico metamórfico terão oscilado entre
700-750 ºC (vejam-se Stevens et al., 1997; Spear et al.,
1999).
Fig. 1. Mapa litológico do Complexo Anatéctico de Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales (modificado de Ribeiro & Ferreira da Silva, 2000 e de
Villar Alonso et al., 2000).
Fig. 1. Lithological map of the Figueira de Castelo Rodrigo – Lumbrales Anatectic Complex (modified from Ribeiro & Ferreira da Silva, 2000 and from
Villar Alonso et al., 2000).
3. Síntese petrográfica
Para a realização de uma caracterização petrográfica,
foram recolhidas na região de Figueira de Castelo Rodrigo
62 amostras. Com base nas suas características texturais e
mineralógicas, estas amostras foram agrupadas em
metatexitos, encraves paleossomáticos, neossomas,
diatexitos (Wimmenauer & Bryhni, 2007) e rochas
calcossilicatadas.
Seguiu-se
a
nomenclatura
e
caracterização dos granitos de Ribeiro (2001) para o sector
português e de Villar Alonso et al. (2000) para o sector
espanhol (Fig. 1), pelo que não será feita aqui uma
descrição exaustiva das características texturais e
mineralógicas de cada litótipo granítico (fora do objectivo
do presente trabalho).
Os metatexitos (melanossomas) apresentam uma
textura granolepidoblástica, com abundante biotite e
moscovite, bem como plagioclase, feldspato potássico e
quartzo, e, acessoriamente, apatite, turmalina, zircão e
óxidos. Por sua vez, os neossomas dos metatexitos
apresentam uma associação mineral essencialmente
constituída por feldspato potássico, plagioclase e quartzo,
biotite e moscovite pouco abundantes e como acessórios
apatite, zircão e óxidos. Estes litótipos distinguem-se dos
diatexitos essencialmente pelas suas relações de campo,
mas também petrograficamente, pois os diatexitos
apresentam predomínio de feldspato potássico e quartzo e
menor quantidade de biotite e moscovite, esta última
formada durante a retrogradação e, geralmente, com
texturas mais grosseiras.
No que diz respeito aos resíduos paleossomáticos,
apresentam uma textura granolepidoblástica de grão médio
e a associação mais comum é feldspato potássico,
plagioclase,
quartzo,
biotite
e/ou
moscovite,
ocasionalmente silimanite, e como acessórios apatite e
esfena.
Já as rochas calcossilicatadas apresentam uma textura
granolepidoblástica, com plagioclase, quartzo, biotite,
anfíbola e clinopiroxena. Como acessórios é comum a
esfena, apatite, zircão e óxidos.
Complexo Anatéctico de Figueira de Castelo Rodrigo - Lumbrales
4. Geoquímica
As amostras foram preparadas e analisadas no LNEG por
Fluorescência de Raios-X (elementos maiores e traço) e
por ICP-MS (REE, Nb, Hf, Ta, Th e U). Foram analisadas
23 amostras colhidas na região de Figueira de Castelo
Rodrigo, nomeadamente 3 encraves restíticos, 4
neossomas de metatexitos, 3 diatexitos, 2 calcossilicatadas
e 11 amostras de granitóides da região (ᵞII, ᵞIII, ᵞV, ᵞVIII, ᵞIX e
ᵞX; Ribeiro, 2001). Os resultados obtidos foram tratados
utilizando o software GCDkit (Janoušek et al., 2006).
Todos os grupos de rochas analisadas revelam carácter
peraluminoso, excepto uma amostra dos granitos ᵞIX e ᵞX
que apresentam carácter metaluminoso (Fig. 2a). Estas
mesmas amostras, na classificação TAS (Cox et al., 1979),
apresentam uma composição monzonítica (granitos ᵞIX),
sienodiorítica (granito ᵞX), enquanto os demais litótipos se
enquadram no campo dos granitos (Fig. 2b).
Analisando os diagramas Harker é possível reconhecer
que os teores em elementos maiores nas amostras de
granitóides de tipo ᵞIX e ᵞX referidas anteriormente são
claramente distintos dos demais granitóides e migmatitos,
apresentando teores em Fe2O3T(≈8%) e MgO (≈3-7%)
mais elevados, para teores de SiO2 (≈55%) mais baixos,
em comparação com os restantes litótipos com teores de
Fe2O3T(≈0-4%) e MgO (≈0-1.5%) mais baixos, para teores
de SiO2 (≈65-75%) mais elevados.
No que diz respeito aos elementos traço é possível
evidenciar que os granitóides ᵞIX apresentam um elevado
enriquecimento em Zr (250-300ppm) e Hf (5.5-6ppm),
provavelmente associado à presença de zircão, enquanto os
demais granitos e migmatitos exibem teores mais baixos
nestes elementos (Hf <4ppm; Zr 100-200ppm). A mesma
tendência é observada com o La-Hf (La 50-70ppm).
Assim, os granitóides ᵞIX e ᵞX, bem como ᵞV apresentam
elevados teores tanto em La como em Zr, quando
comparado com o verificado nos restantes litótipos (La 1040ppm).
Mais, observa-se um empobrecimento em Zr, Hf e La
171
nos neossomas, o que sugere que estes elementos terão
ficado retidos em alguma fase mineral nos restitos.
No diagrama Rb/Sr vs Sr observa-se que os diatexitos
apresentam valores da razão Rb/Sr mais elevados (≈6-8),
enquanto os granitos ᵞIX se destacam pelas baixas razões
Rb/Sr (<1).
Os valores em Nb e Y são francamente mais elevados
nos granitóides ᵞIX (20-40 ppm e 20-30 ppm
respectivamente) em relação aos demais, tendo como
termos intermédios os neossomas (0-15 ppm e 10-15 ppm
respectivamente). Já os diatexitos apresentam teores muito
próximos aos dos neossomas, a ligeiramente inferiores.
Analisando o diagrama ternário Rb/30-Hf-Ta*3
verifica-se o carácter sin-colisional das amostras em
estudo, ainda que os granitóides ᵞIX e ᵞX apresentem uma
afinidade geoquímica com contextos tardi-pós-colisionais.
Estes dados são concordantes com a informação obtida de
outros diagramas analisados (De la Roche et al., 1980;
modificado por Batchelor & Bowden, 1985; Fig. 3a e b).
Os perfis de REE, normalizados relativamente aos
condritos (Boynton, 1984), são muito homogéneos e pouco
fraccionados, o que indica a ausência de granada residual
durante a fusão parcial. Verifica-se que os granitóides ᵞV e
ᵞX se destacam por apresentarem anomalia positiva em Eu,
sugerindo acumulação de plagioclase. Os mesmos
granitóides ᵞV e ᵞX apresentam um enriquecimento relativo
em elementos de terras raras pesadas (HREE) em relação
aos granitos (Fig. 4a). No entanto, em comparação com os
demais litótipos, são os que apresentam menores teores em
elementos de terras raras, a par dos neossomas.
No spidergram, normalizado para a crosta continental
superior (Taylor & McLennan, 1995), observam-se
padrões muito distintos para as várias amostras, ainda que
seja possível agrupar amostras devido às suas tendências.
Assim, apenas os migmatitos e alguns granitóides exibem
uma anomalia negativa em Ba, o que poderá ser explicado
pela abundante participação de biotite e feldspato
potássico nas reacções de fusão parcial (Fig. 4b).
Fig. 2. Diagramas discriminantes: a) A/CNK (Shand, 1943); b) TAS (Cox et al., 1979, adaptado por Wilson, 1989).
Fig. 2. Discriminating diagrams: a) A/CNK (Shand, 1943); b) TAS (Cox et al., 1979, adaptation from Wilson, 1989).
172
I. Pereira et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial I, 169-173
Fig. 3. Diagramas ternários: a) Rb/30-Hf-Ta*3 (Harris et al., 1986); b) R1-R2 (De la Roche et al., 1980, modificado por Batchelor & Bowden, 1985).
Fig. 3. Ternary diagrams: a) Rb/30-Hf-Ta*3 (Harris et al., 1986); b) R1-R2 (De la Roche et al., 1980, modified by Batchelor & Bowden, 1985).
Fig. 4. Diagramas de normalização: a) Elementos de terras raras normalizados ao condrito; b) Elementos traço normalizados à crosta continental superior.
Fig. 4. Spidergrams: a) REE normalized patterns; b) Trace elements normalized to the upper continental crust.
5. Conclusões
Os dados apresentados para a região de Figueira de
Castelo Rodrigo sugerem uma afinidade geoquímica entre
os granitos ᵞII, ᵞIII e ᵞVIII e os migmatitos, indicando uma
ligação genética, provavelmente através de um mecanismo
de fusão parcial. Alguns granitóides ᵞIX e ᵞX apresentam um
carácter metaluminoso e assinaturas de elementos traço
também distintas das dos demais granitóides. Os
diagramas discriminantes sugerem para estes granitos
metaluminosos uma assinatura pós-colisional, o que
indicia que estes dois granitóides poderão ter tido uma
génese distinta dos demais pertencentes ao CAFCR-L que
apresentam características químicas de ambientes sincolisionais.
A análise preliminar de geoquímica aqui apresentada é
um contributo inicial para um assunto essencialmente
inexplorado até ao momento nesta área. Os dados sugerem
que os granitóides ᵞII, ᵞIII e ᵞVIII de Figueira de Castelo
Rodrigo ter-se-ão gerado por anatexia, a partir das
unidades metassedimentares que deram origem aos
migmatitos. Já os granitos ᵞV, ᵞIX e ᵞX poderão ter-se
originado a partir de fontes distintas.
Agradecimentos
Este trabalho é uma contribuição para os projectos
PETROGEO (LNEG) e Pest Programme (FCT-PestOE/CTE/UI0263/2011). Inês Pereira agradece ainda à FCT
pela atribuição da bolsa SFRH/BGCT/52033/2012 e aos
revisores pela sua contribuição para este manuscrito.
Referências
Batchelor, R.A., Bowden, P., 1985. Petrogenetic interpretation of
granitoid rock series using multicationic parameters. Chemical
Geology, 48, 43-55.
Bento dos Santos, T., Munhá, J.M.U., Tassinari, C.C.G., Fonseca,
P.E., Dias Neto, C.M., 2011. Metamorphic P-T evolution of
granulites in central Ribeira Fold Belt, SE Brazil. Geosciences
Complexo Anatéctico de Figueira de Castelo Rodrigo - Lumbrales
Journal, 15(1), 27-51.
Boynton, W.V., 1984. Geochemistry of the rare earth elements:
meteorite studies. In: P. Henderson, (Ed). Rare Earth Element
Geochemistry, Elsevier, 63-114.
Carnicero, M.A., 1982. Estudio del metamorfismo existente en
torno al granito de Lumbrales (Salamanca). Studia Geologica
Salmanticensia, XVII, 7-20.
Carvalhosa, A., 1960. Carta Geológica de Portugal à escala 1:50
000, folha 15-D (Figueira de Castelo Rodrigo. Serviços
Geológicos de Portugal, Lisboa.
Cox, K.G., Bell, J.D., Pankhurst, R.J., 1979. The Interpretation of
Igneous Rocks. George Alien & Unwin, 450 p.
De La Roche, H., Leterrier, J., Grandclaude, P., Marchal, M., 1980.
A classification of volcanic and plutonic rocks using R1R2diagram and major element analyses – its relationships with
current nomenclature. Chemical Geology, 29, 183-210.
Figuerola, L.C., Parga, R., 1968. Sobre los ortoneises de TraguntíaJuzbado (Salamanca) y su significación tectónica. Acta
Geológica Hispánica, TIII(3), 69-72.
García Garzon, J., Locutura, J., 1981. Datación por el método
Rb/Sr de los granitos de Lumbrales-Sobradillo y Villar de
Ciervos-Puerto Seguro. Boletín Geológico y Minero, XCII(1),
68-72.
García, L., 1991. Caracterización Geoquímica de los Leucogranitos
de Lumbrales: Influencia de la Deformación en el Modelo
Magmático. Definición de dos Tendencias e Implicación en Los
Procesos Petrogenéticos. Estudios Geológicos, 47, 13-31.
Harris, N.B.W., Pearce J.A., Tindle, A.G., 1986. Geochemical
characteristics of collision- zone magmatism. In: M.P. Coward,
A.C. Ries, (Eds). Collision Tectonics. Geological Society
London, Special Publication, 19, 67-81.
Janoušek, V., Farrow, C.M., Erban, V., 2006. Interpretation of
whole-rock geochemical data in igneous geochemistry:
introducing Geochemical Data Toolkit (GCDkit). Journal of
Petrology, 47(6), 1255-1259.
173
Regêncio Macedo, C.A., 1988. Granitóides, Complexo xistograuváquico e Ordovícico da região entre Trancoso e Pinhel:
geologia, petrologia, geocronologia. Tese de doutoramento,
Universidade de Coimbra, Coimbra, 430 p.
Ribeiro, M.L., 2001. Notícia explicativa: Carta Geológica
Simplificada do Parque Arqueológico do Vale do Côa. Instituto
Geológico e Mineiro, Ed. Parque Arqueológico do Vale do Côa.
Vila Nova de Foz Côa, 71 p.
Ribeiro, M.L., Ferreira da Silva, A., 2000. Carta Geológica
Simplificada do Parque Arqueológico do Vale do Côa. Instituto
Geológico e Mineiro, Ed. Parque Arqueológico do Vale do Côa.
Vila Nova de Foz Côa.
Shand, S.J., 1943. Eruptive Rocks. Their Genesis, Composition,
Classification, and Their Relation to Ore-Deposits with a
Chapter on Meteorite. New York: John Wiley & Sons, 460 p.
Spear, F.S., Kohn, M., Cheney, J., 1999. P-T paths from anatectic
pelites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 164, 17-32.
Stevens, G., Clemens, J.D., Droop, G.T.R., 1997. Melt production
during granulite-facies anatexis: Experimental data from
“primitive” metasedimentary protoliths. Contributions to
Mineralogy and Petrology, 128(4), 352-370.
Taylor, S.R., McLennan, S.M., 1995. The geochemical evolution of
the continental crust. Reviews of Geophisics, 33(2), 241-265.
Villar Alonso, P., Fernández Ruiz, J., Bellido, F., Carrasco, R.M.,
Rodriguez Fernández, L.R., 2000. Memoria del mapa geológico
de España 1:50000, Lumbrales (Hoja 475). Série magna, 1ªed,
2ªsérie, Madrid, 107 p.
Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis. A Global Tectonic
Approach. Unwin Hyman, London, 466 p.
Wimmenauer, W., Bryhni, J., 2007. Migmatites and related rocks.
In: D. Fettes, J. Desmon, (Eds). Metamorphic Rocks: A
classification and Glossary Terms. IUGS, Cambridge University
Press, New York, 43-45.