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Figura 3.2 – Dobras em xistos e grauvaques pertencentes ao Super Grupo Dúrico-Beirão.
Como intercalações dos xistos e grauvaques do Super Grupo Dúrico-Beirão surgem bancadas de conglomerados, de elementos bem rolados e normalmente bem calibrados (Medeiros et al., 1964 e Teixeira, 1981), são os metaconglomerados intraformacionais do antigo CXG.
No entroncamento para Gamarão de Baixo, na estrada que liga Arouca a Alvarenga são visíveis, no talude da estrada, bandas daquele conglomerado intercaladas entre os níveis de xistos e grauvaques, atingindo uma largura, no total, de cerca de 30 m (figura 3.3). Os calhaus são bem rolados, de quartzo, existindo fragmentos de xistos e grauvaques mais angulosos. Os clastos têm dimensões centimétricas e encontram-se estirados de acordo com a xistosidade local (N70W, 80NE), que é paralela à estratificação. Podem observar-se concordantemente níveis gresosos, ou gresograuvacóides, com a mesma atitude. A matriz é argilo-siltítica. É fácil observar-se dobras nestas bandas. A existência destes níveis implica a ocorrência de variações eustáticas do mar (pequenos avanços e recuos) numa zona de plataforma em que o mar era mais revolto.
Noutro local, situado a cerca de 2200 m para NE deste, próximo das escombreiras da exploração de xistos ardosíferos, o conglomerado intraformacional é visível na paisagem como resultado da erosão.
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Figura 3.3 - Talude N da estrada que liga Arouca a Alvarenga. A - Metaconglomerado intraformacional do CXG. B - Visualização de uma bancada gresosa.
São vários os filões que surgem encaixados nos terrenos ante-ordovícicos. Na estrada Arouca - Alvarenga, são visíveis dois filões doleríticos. Um deles é observado ao quilómetro 6,5, próximo do Gamarão, com direcção N30E e 8 m de espessura, que corta a xistosidade (E-W, 70S) (figura 3.4). O material que integra estes filões encontra-se bastante alterado e apresenta a cor ocre. Este espesso filão de rocha básica, de natureza dolerítica, evidencia actividades eruptivas ante-hercínicas (Teixeira, 1981).
Figura 3.4 – Aspecto do filão dolerítico; talude W da estrada que liga Arouca a Alvarenga.
Segundo Medeiros et al. (1964), os minerais constituintes desta rocha são andesina ou oligoclase-andesina, horneblenda verde, apatite, esfena, clorite, minerais negros de ferro, pirite e, raramente, biotite e zircão.
A B
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3.1.3 - Ordovícico
Os terrenos ordovícicos que pertencem à mancha cartografada têm a orientação preferencial N50W e largura média de 600 metros.
Foram estudados quartzitos pertencentes à Formação Santa Justa que formam relevos importantes como a Gralheira d’ Água e a elevação a E da entrada das Empresas Valério e Figueiredo, Lda.. Na série dos quartzitos encontram-se diversas formas de Cruziana, que surgem na face inferior de leitos quartzíticos de 10 a 20 cm de espessura, separados por camadas de xisto (Teixeira, 1981). Na Gralheira d’ Água existem xistos e quartzitos intercalados que podem ser identificados pela erosão diferencial e pelas diferenças de cor e textura. A estratificação destes níveis é N60W, 70SW (figura 3.5).
Figura 3.5 - A - Quartzitos da Formação Santa Justa na Gralheira d’ Água.
B – Xistos e quartzitos intercalados.
Foram observados vários exemplares de bilobites nos níveis quartzíticos, bem preservados e de acessibilidade fácil (figura 3.6).
Figura 3.6 - Bilobites nos quartzitos da Formação Santa Justa.
A B
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A partir deste local, seguindo no sentido SW, ocorre uma mancha com cerca de 350 metros de largura que pertence à Formação Valongo e caracteriza-se por integrar xistos ardosíferos negros, finos, muito fossilíferos que seguem a atitude, sensivelmente, N40W, 55-80NE. Preenchem uma grande área na região cartografada e constituem uma mais-valia, em termos económicos, no concelho. Podem ser observados na pedreira que se situa a NE de Arouca, cerca de 9 km, próximo da localidade de Canelas, pertença da Empresa Valério e Figueiredo, Lda..
Estes xistos apresentam intensa fracturação, observável nas frentes da pedreira anteriormente referida. Este afloramento é atravessado por falhas com duas orientações preferenciais: N40E (que atravessam e rejectam transversalmente as diferentes unidades paleozóicas) e N70-80W. Uma delas com atitude N60W, 75S, que está de acordo com a estratificação, possui cerca de 8m de largura. As falhas com direcção N40E são mais recentes que as falhas com direcção N70-80W (vide figura 3.1).
Relativamente aos fósseis que surgem nos xistos ardosíferos, destacam-se trilobites, graptólitos e braquiópodes que foram já estudados nos anos 50 pelo Prof. Décio Tadeu (1956) (Medeiros et al., 1964). Estes fósseis permitem datar as rochas onde surgem. Os mais belos e raros são fósseis de trilobites, únicos no mundo pelas suas dimensões e diversidade da fauna. O conteúdo fossilífero pode ser observado em alguns locais da frente de exploração (figura 3.7).
Figura 3.7 – Trilobite encontrada na frente de exploração.
Cerca de duas centenas de metros para ESE do início do caminho do acesso à pedreira podemos observar bancadas centimétricas a métricas de quartzitos menos puros, intercalados com os xistos ardosíferos (figura 3.8). Os níveis de xistos ardosíferos no interior dos quartzitos testemunham remobilizações na bacia de sedimentação. Nos xistos surgem calhaus rolados de quartzitos com dimensões por vezes decimétricas, muito estirados.
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Figura 3.8 - Xistos ardosíferos com intercalações de quartzitos (é visível um calhau rolado, estirado de quartzito de grandes dimensões).
Para SW ocorre a diminuição da quantidade de quartzitos que se encontram mais brechificados. A atitude de estratificação é de N60W, 50SW, sendo paralela à xistosidade dos xistos ardosíferos.
Aos xistos ardosíferos sucedem quartzitos e grauvaques do Caradociano (Formação Sobrido). A separar os xistos da Formação Valongo dos grauvaques da Formação Sobrido aparecem, por vezes bancadas de quartzitos, que definem elevações como os Galinheiros. Na figura 3.1 pode notar-se o alinhamento destas elevações, com direcção aproximada de N40-50W. Os grauvaques formam uma faixa contínua, que acompanha as formações anteriores, de largura mais ou menos constante (cerca de 100 m) e são, em geral, brancos, micáceos, mais ou menos xistóides, atravessados por muitos filões e veios de quartzo e óxidos de ferro. Surgem também xistos grosseiros muito micáceos (Teixeira, 1981).
3.1.4 - Silúrico
Os terrenos silúricos ocupam uma pequena banda a SW dos Galinheiros, com direcção aproximada de N40W, na zona cartografada, com aproximadamente 50 metros de largura e 500 metros de comprimento. As rochas predominantes são xistos ampelitosos e xistos argilosos, brancos e físseis, onde foram observados fósseis de Monograptus (Alves et al, 2006) (figura 3.9). Ao contrário do que é referido por Medeiros et al. (1964), na carta geológica de Castelo de Paiva, não foram encontrados, à superfície, estes níveis a NE de Vale de Cela.
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Figura 3.9 - Fósseis de graptólitos.
Nestes terrenos os rabdossomas (esqueletos coloniais) dos graptólitos fossilizam frequentemente, ficando preservados os moldes externos (Teixeira, 1981).
Os xistos físseis têm uma xistosidade bem evidente, sendo comum encontrar-se “figuras-fantasma” (cavidades) resultantes de dissolução de sulfuretos (figura 3.10 A).
Figura 3.10 - Terrenos silúricos.
A - Figuras-fantasma nos xistos físseis. B – Xistos grafitosos.
Nos xistos físseis aparecem intercalados xistos grafitosos (leitos centimétricos a milimétricos em forma de lentículas) (figura 3.10 B), com cavidades milimétricas testemunhas da existência de sulfuretos, resultantes da deposição de materiais carbonosos muito finos.
3.1.5 - Carbónico
A faixa carbónica tem a direcção geral de todas as camadas já referidas, aproximadamente N40W, e oscila entre os 30 e os 250 m de largura, na área cartografada. A NE contacta com os terrenos silúricos ou, mais frequentemente, com os grauvaques do Ordovícico. A SW o contacto faz-se por discordância com o Super Grupo Dúrico-Beirão. Em contacto com xistos do Silúrico surge um nível de grés acinzentado, com espessura de cerca de 30 m, com intercalações de xistos
A B
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carbonosos e de grés de granulometria grosseira (figura 3.11 A). Para W, a cerca de 150 m a SSW do Alto do Campelo surgem as rochas mais abundantes, os xistos argilosos, mais ou menos finos, negros com fósseis de fetos, raros nesta região, de difícil observação, dada a xistosidade ser aqui perpendicular à estratificação (figura 3.11 B). Os tons ferruginosos por vezes também estão presentes.
Figura 3.11 - A – Grés do Carbónico. B – Fóssil do Carbónico.
A 500 m a SW da Gralheira d’ Água e a cerca de 200 m a W do Alto do Campelo, é possível observar o conglomerado de base do Carbónico (figura 3.12), estabelecendo o contacto com o Super Grupo Dúrico-Beirão. Chega a atingir 20 m de largura, e nele são visíveis falhas normais onde são evidentes estrias e calhaus seccionados. Os calhaus apresentam dimensão variada, podendo atingir alguns decímetros de diâmetro, e como se encontram bem calibrados podemos assumir a deposição ter sido feita junto a uma zona de descarga (cone de dejecção). De notar que existe gradação positiva, dado os calhaus de maiores dimensões se encontrarem na base. Os clastos são, predominantemente, de quartzo e quartzito, surgindo também fragmentos de xistos, todos eles provenientes do Super Grupo Dúrico-Beirão e dos níveis do Ordovícico. Este facto permite inferir que o conglomerado é mais recente que essas formações. Os clastos são arredondados a sub-arredondados, podendo ser observados alguns mais angulosos, como os de xisto.
A B
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Figura 3.12 - A e B - Conglomerado de base do Carbónico.
Próximo de Mealha, a 150 m a SE, o Carbónico possui uma estratificação com direcção N60W e um conglomerado de base com calhaus arredondados de quartzito e xisto de dimensões centimétricas, matriz xistenta e a espessura de cerca de 1,5 m. Neste local pode ser observada uma falha com 1 m de caixa de falha, onde é visível quartzo brechificado e alguns fragmentos de xisto de tonalidades negras e avermelhadas (figura 3.13).
Figura 3.13 – Representação esquemática do conglomerado de base do Carbónico e falha visível no talude da estrada.
Na estrada de baixo vê-se o contacto entre o Super Grupo Dúrico-Beirão e o Carbónico. A zona de contacto corresponde a um carreamento onde há lâminas de materiais xistentos carbónicos muito tectonizados, com calhaus de quartzito
1,5m Liditos Liditos Falha Conglomerado de base Carbónico A B (N10W) WNW ESE
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arredondados de dimensões centimétricas a decimétricas, de xisto mais estirados e fragmentos de grés de tom acinzentado. Alternando com o material xistento surgem lâminas de materiais ante-ordovícicos.
A cerca de 500 m a SE da localidade de Mealha e a 100 m a sul do Galheirão é possível observar o conglomerado de base do Carbónico com 25 a 30 m de espessura, contendo calhaus de dimensões decimétricas (existe um clasto de conglomerado com cerca de 2 m de diâmetro) de quartzitos cinzentos, provavelmente, provenientes dos quartzitos do Ordovícico e das rochas do CXG. Identificam-se também clastos de sílex, quartzo e xistos ardosíferos, em menor frequência e de menores dimensões. A maioria do material clástico apresenta forma arredondada, sendo os fragmentos de xistos os mais irregulares (figura 3.14). Os clastos apresentam uma orientação preferencial segundo a atitude N80W, 50NE. A matriz do conglomerado parece ser xistenta e o cimento silicioso. A formação está cortada por falhas com direcção N20E, que seccionam os clastos, e N80W.
Esta formação acompanha a estrada, do lado S, e observando com atenção os clastos que a constituem pode afirmar-se que os seus elementos derivam, fundamentalmente, do quartzito da Formação Santa Justa (Ordovícico).
Este conglomerado representa a base ou um dos sectores marginais (o NE actual) da bacia intramontanha de deposição dos materiais carbónicos. Pelas dimensões dos seus clastos e pela geometria dos depósitos e distribuição espacial crê-se que representam cones de dejecção, onde se estabelecia a ligação com as fontes de alimentação. Ao longo do percurso cartografado este nível apresenta espessura variável e a dimensão dos clastos também é variável. Normalmente às maiores espessuras associa-se composição clástica com maiores fragmentos. Nalguns locais este nível praticamente não existe (figura 3.15).
Figura 3.14 - A – Conglomerado de base do Carbónico.
B – Pormenor de um clasto de conglomerado intraformacional do CXG
A B
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Figura 3.15 – Representação esquemática do Carbónico na região de Mealha: 1 – brecha de vertente (base); 2 – depósitos torrenciais; 3 – xistos e grés. Nesta camada existem níveis de carvão não visíveis à superfície, mas visíveis nas escombreiras próximo dos aviários abandonados.
A cerca de 300 m para NW de Touraz, próximo dos aviários abandonados, seguindo um caminho, pode observar-se mais uma evidência do contacto entre o Carbónico e o Super Grupo Dúrico-Beirão. Os xistos negros ou filitos carbonosos aí presentes encontram-se muito dobrados, demonstrando movimento ao longo do contacto (figura 3.16). É uma zona muito conturbada, com dobras muito apertadas, muito penetrativas, com comprimento de onda de 30 cm e planos axiais com atitude N80E, 50N, cujas charneiras sofreram falhamento.
Figura 3.16 - A e B – Dobras nos xistos negros.
Intercalados nos xistos e grés do Carbónico há níveis do carvão não visíveis à superfície. No entanto, existem escombreiras associadas à prospecção de carvão, através de galerias, onde se encontram muitos fragmentos de antracite.
Carbónico
CXG CXG
Mealha 700m a ESE de Mealha
WNW ESE
1
2 3
A B
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Seguindo o caminho para NE, podem observar-se testemunhos de uma prospecção feita ao longo de uma falha, como uma abertura com cerca de 70 cm de largura e 1,5 m de altura (figura 3.17 A). Mudando de direcção para W, no estradão por cima do aviário que se encontra sozinho, observam-se escombreiras associadas à exploração de carvão, com muitos fragmentos de antracite e orifício de escavação com 1,5 a 2 m de altura (figura 3.17 B).
Figura 3.17 - A e B – Evidências da prospecção de carvão.
3.2 - PRINCIPAIS ESTRUTURAS
= Ramo SW do anticlinal de Valongo, de direcção aproximada NW-SE;
= Carreamento dos terrenos do flanco SW do anticlinal de Valongo sobre o Super Grupo Dúrico-Beirão (visível só a SW em alguns sectores);
= Bacia Carbonífera que se enquadra entre o Super Grupo Dúrico-Beirão, a SW, e os níveis do Paleozóico Inferior, a NE;
= Fracturação:
Principais famílias de falhas (direcção):
- NNE-SSW - com desligamento direito e com tendência para atravessar todo o flanco SW do anticlinal; projectando-se ainda para os níveis do Super Grupo Dúrico- Beirão. Estas falhas apresentam rejectos que podem atingir os 100 m; visível nos quartzitos da Formação Santa Justa, junto à entrada da pedreira, e nos quartzitos da Formação Sobrido, no prolongamento para SW. Quando as falhas atravessam os níveis conglomeráticos do Carbónico observa-se o seccionamento dos elementos
A B
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clásticos, nomeadamente de quartzo e de quartzito. Estas falhas possuem a direcção das falhas características da Orogenia Hercínica.
- WNW-ESE - falha muito extensa que atravessa os níveis dos xistos ardosíferos em toda a área estudada. É possível, neste nível, registar a ocorrência de um desligamento direito no sector mais a SE que pode atingir 80 m, bem visível na região da Avitureira.
- NNW-SSE - família menos frequente, com falhas pouco extensas, normalmente concordantes com a estratificação.
= Xistosidade com direcção preferencial aproximadamente concordante com o andamento geral da estratificação do Paleozóico da região;
= Dobramento – os grandes eixos dentro de cada nível são concordantes com o andamento geral do anticlinal. Os dobramentos são visíveis em alguns locais.
3.3 - DESCRIÇÃO PETROGRÁFICA
3.3.1 - Introdução
Seguidamente, apresenta-se uma breve descrição petrográfica de amostras das diferentes litologias presentes na área estudada, para que se possa ter uma noção da constituição das diferentes rochas. O estudo das amostras compreende uma análise mesoscópica, com descrição das características observadas nas amostras de mão e o resultado de observações de lâminas delgadas em microscopia petrográfica, em nicóis paralelos e nicóis cruzados.
As rochas estudadas são, na sua maioria, metamórficas, surgindo também algumas sedimentares detríticas.
Estas últimas formam-se por acumulação de fragmentos (clastos/sedimentos) de rochas preexistentes. O primeiro critério de classificação destas rochas é o tamanho dos clastos (Adams, Mackenzie & Guilford, 1991). Segundo Dorado (1989), a textura das rochas sedimentares detríticas denomina-se por textura clástica. Os constituintes destas rochas dividem-se em grão (clastos de maiores dimensões), matriz (sedimentos finos, situados entre os grãos) e cimento (material cristalino precipitado nos espaços entre os sedimentos). Este último, é responsável pela transformação de
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rochas não consolidadas em rochas em rochas consolidadas. Numa observação microscópica de uma rocha sedimentar detrítica deve atender-se a características texturais como a forma, o arredondamento e a calibragem do grão (Mackenzie & Adams, 1997).
As rochas metamórficas têm origem em rochas preexistentes que sofreram transformações estruturais, texturais e mineralógicas, no estado sólido, por aumento de temperatura e pressão. Os fluidos circulantes e o factor tempo são, também, muito importantes no processo de metamorfismo. As rochas metamórficas estudadas possuem todas foliação (os seus minerais estão orientados) e a sua classificação depende do tamanho dos cristais e da sua quantidade na rocha (Yardley, Mackenzie & Guilford, 1990). Todas as rochas metamórficas têm textura cristaloblástica podendo, segundo a forma como os cristais se encontram distribuídos, classificar-se, por exemplo, em: granoblástica (quando os cristais são mais ou menos equidimensionais), lepidoblástica (quando os minerais laminares estão com uma orientação homogénea, mais ou menos paralelos entre si) e porfiroblástica (quando existem cristais de maior tamanho, porfiroblastos, numa matriz). É comum haver combinações entre as várias texturas, devido à presença de diferentes minerais nas rochas (Dorado, 1989).
3.3.2 - Análise petrográfica
3.3.2.1 - Super Grupo Dúrico-Beirão
As duas amostras seguintes ilustram dois xistos recolhidos em terrenos pertencentes ao conjunto anteriormente designado por Complexo Xisto-Grauváquico (3.18 A e 3.19 A). As imagens 3.18 B e C e 3.19 B e C correspondem a imagens de microscopia petrográfica.
Descrição mesoscópica:
Rocha com xistosidade evidente, parece ter bandas muito semelhantes e finas.
Figura 3.18 A – Xisto do Super Grupo Dúrico-Beirão. A
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Figura 3.18 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x em nicóis paralelos (N//) e em nicóis cruzados (NX) (Qz – quartzo, Op – opacos e Mo – moscovite).
Observação microscópica: textura lepidoblástica; é possível identificar como minerais mais comuns o quartzo (Qz), a moscovite (Mo), que se encontra em bandas e orientada e minerais opacos (Op).
Descrição mesoscópica:
Rocha com xistosidade evidente, de cor cinza-esverdeada; mais amarelada e alterada que a amostra anterior.
Figura 3.19 A – Xisto do Super Grupo Dúrico-Beirão.
Figura 3.19 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX) (Qz – quartzo e Mo – moscovite).
Observação microscópica: textura lepidoblástica, mais fina; há zonas mais ricas em moscovite (Mo) e zonas mais ricas em quartzo (Qz).
C Op Qz Mo A B C Mo Qz B
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3.3.2.2 - Ordovícico Formação Santa Justa
São analisadas duas amostras pertencentes a esta formação geológica. A primeira correspondente a um quartzito (figuras 3.20 A, B e C) e a segunda possui características de uma zona de contacto entre o quartzito e os xistos ardosíferos da Formação Valongo.
Descrição mesoscópica:
Quartzito com brilho, possivelmente devido à abundância de quartzo; muito claro e com zonas escuras com óxidos ou sulfuretos (?).
Figura 3.20 A - Quartzito.
Figura 3.20 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX) (Qz – quartzo).
Observação microscópica: textura granoblástica; rocha formada exclusivamente por quartzo (Qz) – quartzito.
B
A
C Qz
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Descrição mesoscópica:
O quartzito possui bandas sigmóides alternadas; contém níveis de xistos ardosíferos intercalados o que lhe confere foliação.
Figura 3.21 A - Quartzito da zona de contacto com os xistos ardosíferos da Formação Valongo.
Figura 3.21 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX) (Qz – quartzo e Mo – moscovite).
Observação microscópica: textura granolepidoblástica; existem zonas com muito quartzo (Qz) e com micas de pequenas dimensões e zonas com muita moscovite (Mo).
Formação Valongo
As rochas desta formação são xistos ardosíferos, que frequentemente contêm fósseis, podendo apresentar aspectos diversos (figuras 3.22 A, B, C, D e E e 3.23 A, B e C).
Descrição mesoscópica: Esta amostra de xisto ardosífero possui muita pirite em nódulos alongados concordantes com a xistosidade.
Figura 3.22 A – Xisto ardosífero da Formação Valongo. A
B C
Qz
Mo
A
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Figura 3.22 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 16x (N// e NX) (Sp – sombra de pressão).
Figura 3.22 (D e E) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX) (Qz – quartzo e Op – opacos).
Observação microscópica: Nas imagens microscópicas representadas nas figuras 3.22 B e C, pode ver-se que as micas estão orientadas; é possível identificar os seguintes minerais: quartzo, moscovite, alguma biotite e muitos minerais opacos (pirite?). Observam-se sombras de pressão (Sp), onde cristais de andaluzite (?) originam zonas da deformação, para onde migram os elementos mais móveis, que cristalizam num agregado em mosaico (geralmente quartzo).
Nas figuras 3.22 D e E está representada parte de um nódulo onde o quartzo (Qz) e os minerais opacos (Op) são abundantes. Como o hábito dos minerais opacos é cúbico, ou próximo, trata-se, provavelmente de pirite.
B C
D E
Sp
Op
Qz
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Descrição mesoscópica: A amostra possui xistosidade com bandas negras e cinzas alternadas que indiciam diferente composição mineralógica; são visíveis nódulos estirados, alongados com a xistosidade.
Figura 3.23 A – Xisto ardosífero da Formação Valongo.
Figura 3.23 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N//e NX) (Qz – quartzo e Mi – micas).
Observação microscópica: A textura da rocha é granolepidoblástica, pois existem bandas com micas (Mi) abundantes orientadas e bandas com quartzo (Qz) em maior quantidade.
Formação Sobrido
A amostra que representa esta formação é um quartzito (figuras 3.24 A, B e C).
Descrição mesoscópica: O quartzito é muito homogéneo e compacto e apresenta cor clara.
Figura 3.24 A – Quartzito da Formação Sobrido. A
B C
Mi
Qz
A
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Figura 3.24 (B e C) – Observação microscópica com objectiva de 4x (N// e NX) (Qz – quartzo).
Observação microscópica: As imagens anteriores mostram que o quartzito é