XV SEMANA
VI CONGRESSO IBÉRICO
Estudo da natureza protolítica das formações do Serro – Serra
de Arga, Minho, Portugal – Contributo para o conhecimento da
poligénese vulcano-sedimentar dos terrenos Silúricos
Study of the volcano-sedimentary nature of the Serro
formations – Silurian terranes of Serra de Arga – Minho
(Northern Portugal)
Dias, P.1; Leal Gomes, C. 1
1
NIG-R, Escola de Ciências, Universidade do Minho, Gualtar, 4710-057 BRAGA, Portugal
Abstract
Petrography and paragenetic analysis of some filitic Silurian formations from the North of Serra de Arga (Minho –
Northern Portugal) revealed an abnormal modal percentage of iron sulfides in a complex set of lithologies that include
amphibolic members and tourmaline-garnet rich horizons as well. Excluding the geochemical influence and expression
of superposed metamorphism and metassomatism, whole rock analysis shows conspicuous high Fe and Al percentages
and low contents of incompatible elements in some facies. Significant Zn, Mn, Sc, Ba and Sr may be related to the
presence of accessory minerals suggesting an exalithic affinity. Pyrrotite and pyrite are the main sulfides but sphalerite,
galena and molybdenite are also present in small quantities. These petrographic and geochemical characteristics and
the presence of textural aspects such as clastic and/or porphyrical relict geometries support the establishment of some
correspondences between the observed rock types and few possible volcano-sedimentary or exhalitic ancestors.
Whole rock geochemistry also suggests the manifestation of a protolithic polimodal volcanism with a main
expression in the felsitic domain with several complex primordial textures indicating that the primitive rock types could
be tuffaceous/volcanoclastic to porphyric.
Keywords: metavolcanic rocks, exhalites, Silurian Terranes, iron sulfides
Resumo
A petrografia e a análise paragenética de algumas formações Silúricas filíticas ocorrentes a Norte da Serra de Arga
no Minho revelaram uma percentagem modal de sulfuretos de ferro anormal presente num conjunto complexo de
litologias que inclui membros anfibólicos e níveis ricos em turmalina e granada. Excluindo a influência geoquímica e a
expressão do metamorfismo e do metassomatismo sobrepostos, as análises de rocha total mostram valores altos de
Fe e Al caracteristicamente e em algumas fácies apresentam baixos conteúdos de elementos incompatíveis. Os
conteúdos de Zn, Mn, Sc, Ba e Sr são significativos e podem estar relacionados com a presença de minerais
acessórios sugerindo uma afinidade exalativa. A pirrotite e a pirite são os sulfuretos mais abundantes mas tmbém se
observam, embora em menor quantidade, blenda, galena e molibdenite. Estas características petrográficas e
geoquímicas e a presença de aspectos texturais como são algumas geometrias relíquia clásticas e/ou porfíricas
suportam o estabelecimento de algumas correspondências entre os tipos rochosos observados e alguns possíveis
percursores vulcanosedimentares ou exalíticos.
A geoquímica de rocha total também sugere a manifestação de um vulcanismo protolítico polimodal com uma
expressão preferencial no domínio felsítico com várias e complexas texturas primordiais a indicarem que os tipos
rochosos primitivos poderiam ter sido tufáceos/vulcanoclásticos a porfíricos.
Palavras-chave: metavulcanitos, exalitos, Terrenos Silúricos, sulfuretos de ferro
3. Geoquímica de rochas metamórficas e sedimentares/Geochemistry of metamorphic and sedimentary rocks
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XV Semana – VI Congresso Ibérico de Geoquímica
INTRODUÇÃO
Os terrenos que envolvem o maciço
granítico da Serra de Arga (Minho), aos quais é
atribuída uma natureza metassedimentar
predominante, são considerados parautóctones
e de idade Silúrica (Pereira et al., 1989). No
compartimento situado entre o carreamento de
Orbacém e o desligamento de Vigo-Régua, a
cartografia geológica regional (Pereira et al.,
1989 e Teixeira et al., 1961) evidencia uma
homogeneidade litológica muito marcada. Não
obstante
existem
heterogeneidades
composicionais e texturais significativas que
incluem:
quartzitos;
quartzofilitos;
liditos;
anfibolitos de natureza protolítica incerta; rochas
metacarbonatadas;
rochas de aparência
psamopelítica, ocasionalmente enriquecidas em
sulfuretos
(com
possível
natureza
vulcanoclástica a tufácea); rochas argílicas com
texturas herdadas que sugerem um carácter
felsofírico primordial (Braga et al., 1999); rochas
granatíferas quase monominerálicas compostas
de espessartite a Mn-almandina ou então
grossulária; turmalinitos poligénicos com várias
expressões texturais de schorl-dravite que
transitam para fosforitos, sugerindo uma
natureza primitiva evaporítica e/ou exalítica
(Leal Gomes et al., 1997).
A
valorização
destes
conjuntos
petrográficos em contexto de levantamentos de
pormenor, levou a que fossem considerados
“formações de referência” para a cartografia
temática dedicada à deformação dúctil e dúctilfrágil do Varisco no campo aplito-pegmatítico da
Serra de Arga (Leal Gomes, 1994) (fig.1a). Além
destas formações e em especial a Norte do
maciço granítico da Serra de Arga, define-se
uma importante mega-estrutura antiforme D3,
conhecida como “Domo de Covas” que no
passado suportou intensa actividade extractiva
dedicada
ao
tungsténio
em
rochas
calcossilicatadas ricas em sulfuretos (Coelho,
1993). Os jazigos minerais correspondentes têm
sido considerados de tipo metassomático:
“skarn” tungstífero. Na década de 70 e no início
da década de 80 do século passado estes
jazigos foram objecto de prospecção geofísica
(“métodos magnéticos”). Em trabalhos levados a
cabo pelo Serviço de Fomento Mineiro (SFM)
definiram-se nessa altura diversas anomalias
magnéticas não só no domo de Covas
propriamente dito mas também em áreas
adjacentes.
Uma dessas anomalias situa-se perto do
vértice geodésico do Serro (A. Rocha Gomes,
comunicação pessoal, 1981), em terrenos que
estão separados da estrutura antiforme de
Covas por importantes cavalgamentos de
azimute N-S a NW-SE (fig.1a). Sobre esta
anomalia o SFM em 1987 localizou três furos de
sondagem com recuperação, que intersectaram
formações com uma tipologia e organização
litológica distinta da que é observada na
sucessão
estratigráfica
de
Covas.
Recentemente, trabalhos de regularização
topográfica relacionados com captações de
água colocaram em boas condições de
exposição, algumas formações de aparência
quartzo-filítica muito ricas em sulfuretos. Estas
formações, embora tenham um carácter
heterogéneo e numerosos aspectos texturais
invulgares, apresentam em termos gerais, baixo
conteúdo de silicatos de cálcio e abundância de
sulfuretos. São ocasionalmente ricas em
anfíbola,
granada
e/ou
turmalina,
assemelhando-se a algumas que já haviam sido
identificadas nas “formações de referência”.
Fig. 1 – Localização das formações do Serro e do Domo de Covas na Unidade Minho Central a Norte da Serra de Arga
- a ; esboço geológico correspondente à área do Serro - b.
3. Geoquímica de rochas metamórficas e sedimentares/Geochemistry of metamorphic and sedimentary rocks
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XV Semana – VI Congresso Ibérico de Geoquímica
A seu respeito justifica-se a investigação da
possível natureza protolítica, procurando
contribuir para o conhecimento da diversidade
litoestratigráfica primitiva que caracteriza os
terrenos envolventes do maciço da Serra de
Arga (Unidade Cartográfica Minho-Central).
Com esse objectivo, testa-se a hipótese de
reconhecimento
de
uma
afinidade
vulcanogénica - exalítica relacionada ou não
com a sucessão expressa no domo de Covas e
anterior ao metassomatismo induzido pela
intrusão de granitóides. Algumas limitações a
este propósito residem no facto destas
formações corresponderem a metamorfitos que
evoluíram ao longo da sucessão de eventos
termotectónicos Variscos culminando com a
formulação de uma xistosidade penetrativa de
plano axial S3 seguida de blastese cordierítica.
Um programa de cartografia detalhada com
análise estrutural permitiu discriminar do ponto
de vista petrológico as sub-unidades com
textura e composição anómala e sugeriu a sua
organização espacial (fig.1b). Análises químicas
sobre rocha total foram efectuadas em amostras
dos termos litológicos mais homogéneos e
persistentes da sequência procurando incidir
sobre aqueles em que as evidências texturais e
mineralógicas do metassomatismo fossem
menos significativas. A análise paragenética
recorreu à observação em microscopia óptica de
luz transmitida e luz reflectida e à caracterização
de fases em microscopia electrónica de
varrimento.
DISCRIMINAÇÃO
PETROGRÁFICA,
PARAGENÉTICA E GEOQUÍMICA DOS
LITÓTIPOS ANÓMALOS
As formações metassedimentares mais
frequentes no conjunto do Serro são
psamopelíticas - micaxistos nodulares com
andaluzite e quartzofilitos biotíticos. Distinguemse destas as sub-unidades anómalas que
constam da tabela 1, onde se resumem as
principais hipóteses pertinentes para a dedução
de uma natureza primitiva com fundamento em
critérios petrográficos e geoquímicos.
A afinidade vulcanogénica / exalítica integra
a identificação de texturas relíquia porfíricas e
vulcanoclásticas, a elevada quantidade modal
de sulfuretos de Fe e a presença de fenocristais
de albite e paragéneses com minerais de Sc, Zn
e Mn invulgares.
Na tabela 2 estão patentes análises
químicas representativas dos termos litológicos
preponderantes.
Em algumas amostras empobrecidas em
sílica os conteúdos de Fe e Al são elevados. Os
elementos incompatíveis surgem em conteúdos
incaracterísticos mas sempre baixos. Alguns
valores elevados de Sr e Ba podem não estar
estritamente dependentes da presença de
feldspatos e filossilicatos mas sim relacionados
com minerais acessórios peculiares em especial
fosfatos o que poderia constituir mais um indício
de natureza exalítica.
Tipo petrográfico observado
- metamorfito
Indicações geoquímicas
Minerais e texturas tipomórficas
Hipótese sobre a natureza protolítica
Anfibolitos com segregações
félsicas plagioclásicas
TiO2=1,91%
Fe2O3= 8%
Eu/Eu*= 0.88
(La/Yb)N= 2.18
P2O5=0,27%
scheelite
termos tardios de segregação metamórfica a
metassomática
Micaxistos nodulares
Quartzofilitos
andaluzite e/ou corindo
ilmenite, fosfatos de T.R.,
turmalina
metassedimentar pelítica
metassedimentar psamopelítica-exalítica
Filitos félsicos plagioclásicos
Ti=407ppm
thorthveitite, fosfatos de T.R.
felsito
Filitos félsicos com sulfuretos
S = 7,19%; Fe = 8%
pirrotite>pirite>>arsenopirite
felsito, tufo (?) ou felsófiro – vulcanito
(pórfiro)
Quartzofilitos clásticos por
vezes com sulfuretos
pirrotite>pirite
fácies vulcanoclástica
Rochas silícicas gossanizadas
óxidos de Fe e sulfuretos escassos
(pirite, blenda, calcopirite, galena)
fácies de tendência jaspilítica
molibdenite (?)
rochas porfíricas primordiais (?) com
composição tendencialmente intermédia
Rochas granulares
metamorfizadas
Eu/Eu* = 0.39
(La/Yb)N= 4.60-6.36
Anfibolitos bandados
SiO2=72,7 – 74,1
Fácies filítica com alteração
argílica
Zn = 502 ppm
Pb = 162 ppm
zircão, ilmenite, espinela
titanifera, esfena
óxidos de Fe e Ti; sulfatos e
fosfatos de Fe, Zn, Pb e Cu
secundários
litologias vulcanogénicas hibridizadas
produtos de alteração argílica tardia
Fácies brechóide félsica
pirrotite>pirite>>arsenopirite
produtos de silicificação e venulação precoce
Filitos turmalínicos mais ou
menos granatíferos
espinela, Mn-almandina, dravite
exalitos
Filitos turmalínicos com
sulfuretos
Micaxistos
pirite>>pirrotite, arsenopirite,
blenda, galena, molibdenite,
schorl-dravite
andaluzite-silimanite
exalitos com hidrotermalização tardia
metassedimentar pelítica
Tabela 1 – Discriminação dos litótipos anómalos ordenados segundo a sua disposição espacial.
A distribuição das projecções de elementos
normalmente caracterizados por uma menor
mobilidade no diagrama Nb/Y-Zr/TiO2 (fig. 2)
evidencia as seguintes correspondências
3. Geoquímica de rochas metamórficas e sedimentares/Geochemistry of metamorphic and sedimentary rocks
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XV Semana – VI Congresso Ibérico de Geoquímica
composicionais: rochas anfibólicas e rochas
granulares félsicas – riodacitos/dacitos; rocha
metavulcânica com sulfuretos – andesito;
anfibolito com segregação félsica – basalto. A
atribuição de uma composição basáltica à
amostra de anfibolito com segregação félsica é
consistente com o padrão composicional
encontrado para as T.R. (Eu/Eu*=1; (La/Yb)N =
2.18) (tabela 1) indicador de menor diferenciação
das fácies anfibólicas restíticas. Nos filitos
turmalínicos os sulfuretos acessórios expressam
Zn e Pb, o que está de acordo com o carácter
exalítico atribuído a pelo menos algumas destas
formações (Slack, 1996; Leal Gomes et. al.,
1997).
O conjunto de dados disponíveis aponta
para a possibilidade de manifestação na
sequência do Serro, situada em terrenos
Silúricos, de um vulcanismo polimodal, mas
predominantemente félsico, capaz de produzir a
elevada percentagem de sulfuretos observada
nos metamorfitos actuais.
SiO2
TiO2
Al2O3
Fetotal
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
F
H2O+
H2O-
Total
A
50,51
0,79
21,47
8,04
0,06
1,81
1,73
5,95
1,76
0,07
0,07
1,84
0,63
94,73
7,6
B
49,85
1,91
15,54
12,29
0,73
6,33
9,53
2,1
0,24
0,27
0,2
0,9
0,17
100,06
0,89
C
74,09
0,41
11,98
2,94
0,3
2,33
6,6
0,35
0,05
0,15
0,06
0,3
0,09
99,65
0,5
D
72,70
0,28
12,5
4,14
0,07
3,19
0,85
1,79
1,15
0,06
0,11
2,49
0,35
99,68
3
E
73,8
0,34
13,75
2,27
0,34
1,47
1,85
2,6
1,94
0,08
0,06
1,13
0,21
99,84
1,31
F
73,51
0,35
13,8
2,27
0,41
1,72
2,15
3,23
1,56
0,07
0,06
0,79
0,14
100,06
0,84
G
70,63
0,22
16,56
2,13
0,04
1,37
0,54
2,04
2,62
0,03
0,13
2,79
0,47
99,57
3,68
Rb
Sr
Y
Nb
Ba
W
Th
Ni
Cu
Zn
V
Cr
Co
As
Li (%)
A
P. Rubro
75
256
18
7
575
9
6
88
45
25
319
687
39
7
125
B
7
253
40
6
31
<6
<5
50
37
104
356
225
35
37
46
C
<3
86
22
7
18
10
9
15
19
35
40
42
11
<6
12
D
47
111
24
6
543
<6
10
<7
<6
63
22
16
<5
<6
125
E
79
126
29
6
606
<6
9
<7
6
53
25
24
5
<6
75
F
70
146
36
6
374
<6
8
<7
<6
52
28
20
<5
<6
78
G
99
65
18
6
653
<6
10
<7
9
32
29
71
<5
<6
68
Au (ppb)
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
<20
24,7
49
6
22
4,4
1,1
4
0,7
3,7
0,8
2,2
0,4
2,2
0,4
A
B
51
13,4
35
5
23
6,2
1,9
7,1
1,2
7,1
1,6
4,4
0,7
4,1
0,6
C
<20
21
42
5,4
21
4,1
0,8
3,8
0,7
3,7
0,9
2,5
0,4
2,6
0,5
D
<20
32,5
66
8,1
30
6,2
0,8
5,6
0,9
5,3
1,2
3,3
0,5
3,2
0,5
E
<20
28,6
58
7,3
27
5,6
0,7
5,4
0,9
5,4
1,2
3,3
0,5
3
0,5
F
100
22,1
51
6,3
24
5,3
0,7
5,7
1,1
6,3
1,3
3,6
0,6
3,2
0,5
G
<20
31,8
60
6,7
23
4,2
0,7
3,4
0,5
3
0,7
2
0,4
2,3
0,4
Tabela 2 - Composições químicas de algumas litologias presentes em sub-unidades anómalas: A – filito félsico com
sulfuretos, B – anfibolito com segregação félsica, C e D – rochas anfibólicas bandadas, E e F – rochas granulares, G –
fácies filítica regional. Óxidos - % peso; elementos menores – ppm (excepto, Li, F e Au); Fe total como Fe2 O3.
Referências
Fig. 2 – Posicionamento de algumas litologias das
associações anómalas no diagrama Nb/Y – Zr/TiO2 de
Winchester e Floyd (1971).
Agradecimentos
Ao Laboratório do INETI – S. Mamede de
Infesta e em especial ao Professor Machado
Leite e Engª. Maria Eugénia Moreira pelas
análises químicas de rocha total. Ao Dr. Paulo
Castro pelas facilidades concedidas na consulta
da litoteca do INETI. Este trabalho desenvolvese no âmbito de um projecto de doutoramento
financiado pela Fundação para a Ciência e a
Tecnologia (SFRH/BD/24442/2005).
Braga, M.A.S.; Leal Gomes, C.; Gaspar, O.;
Waerenborgh, J.; Gouveia, M.A., 1999. Produtos de
alteração argílica e mineralizações em metavulcanitos
afectados por cisalhamento – lineamento de ArgasCerquido, sector proximal este do campo filoniano da
Serra de Arga – Minho (Norte de Portugal). II Cong.
Ibérico Geoq./XI Sem. Geoq. P. 103-106.
Coelho, J., 1993. Os “skarns” cálcicos pós-magmáticos,
mineralizados em scheelite, do distrito mineiro de
Covas, V. N. Cerveira (N Portugal). Tese de
doutoramento. Univ. Porto, 328p.
Leal Gomes, C., 1994. Estudo estrutural e paragenético
de um sistema pegmatóide granítico – o campo aplitopegmatítico de Arga – Minho (Portugal). Tese de
doutoramento; Univ. Minho, 695p.
Leal Gomes, C.; Meireles, C.; Castro, P., 1997. Estudo
preliminar sobre a natureza poligénica de turmalinitos
das Unidades de Valença-Vila Nune e Minho CentralOcidental (NW de Portugal) – Análise estrutural e
paragenética. XIV Reunião de Geologia do Oeste
Peninsular, p. 85-90.
Pereira, E. (Coordenador) (1989). Folha 1 – Minho – Carta
geológica de portugal à escala 1:200.000. Serv. Geol.
Portugal.
Slack, J., 1996. Tourmaline
associations with
hydrothermal ore deposits. In: P. Ribbe ed., Reviews
in mineralogy, v.33, pp.559-643.
Teixeira, C.; Assunção, C., 1961. Notícia explicativa da
folha 1-C (Caminha): Carta geológica de Portugal
(1:50.000). Serv. Geológicos de Portugal.
Winchester, J.A.; Floyd, P.A., 1977. Geochemical
discrimination of different magma series and their
differentiation products using immobile elements.
Chem. Geol. 20, 325-343.
3. Geoquímica de rochas metamórficas e sedimentares/Geochemistry of metamorphic and sedimentary rocks
|| 157