Granitos Variscos do Centro Norte de Portugal

(1)

GRANITOS VARISCOS DO

CENTRO NORTE DE PORTUGAL

Mª Rosário Azevedo

Departamento de Geociências Universidade de Aveiro

(2)

A COLISÃO CONTINENTAL VARISCA

Alpine Front Variscan Front Iber ian Mas sif 500 km RH ST rs am hz bm cor MO v sw fmc pyr

FINAL PALEOZÓICO

Fecho do Oceano Rheic

Colisão oblíqua dos supercontinentes Laurússia e Gondwana ⇒ PANGEIA

MACIÇO IBÉRICO

Parte da margem activa da Gondwana.

LAURUSSIA

(3)

O MACIÇO IBÉRICO E SUA ZONALIDADE

Zonas internas:

ZAOL, ZGTM, ZCI E ZOM

Terrenos com idades entre o Precâmbrico e o Paleozóico Inf. Deformação varisca mais

precoce e intensa

Metamorfismo regional atinge grau alto

Plutonismo granítico abundante

Zonas externas: ZC e ZSP

Predomínio terrenos do Paleozóico Superior

Deformação varisca tardia e menos intensa

Metamorfismo regional baixo grau Plutonismo granítico escasso

(4)

(5)

Rochas Proterozóicas e Paleozóicas

metamorfizadas e dobradas

Granitóides variscos

Granitóides sin-tectónicos

Granitóides tardi-pós-tectónicos

Área de estudo

(6)

Ribeira de Ilhas

ENCAIXANTE METAMÓRFICO

Predomínio de metassedimentos do CXG (Neoproterozóico – Câmbrico)

Materiais do Ordovícico – Devónico Inferior preservados em sinclinais estreitos e compridos

(7)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

Xistosidade S₁ em filádios CXG

Carácter heterogéneo

Zonas de cisalhamento sub-verticais Redobra as estruturas anteriores

Afecta todas as sequências Pré-Carboníferas Estruturas com direcção dominante NW-SE Dobras com uma xistosidade de plano axial - S₁

D₁- Fase espessamento crustal

D₂- Fase extensional

Afecta sequências metamórficas de grau médio-alto Carácter heterogéneo

Zonas de cisalhamento sub-horizontais Desenvolvimento de uma foliação S₂

(8)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

(9)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

(10)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

(11)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

Mundão - Viseu Migmatitos D3 D2 D1 Estaurolite Kyanite Sillimanite Andaluzite Anatexis Garnet

(12)

TECTÓNICA E METAMORFISMO REGIONAL

(13)

MIGMATIZAÇÃO

Desidratação da moscovite (1) ms + pl + qz ⇒ fk + als + Liq Saturação em água

FUSÃO PARCIAL

E

MIGMATIZAÇÃO

Litosfera continental Astenosfera Intrusões magmáticas 200 km 100 km a Litosfera continental

PEQUENOS VOLUMES DE FUNDIDOS GRANÍTICOS PERALUMINOSOS

(14)

GÉNESE DE MAGMAS GRANÍTICOS

FUSÃO PARCIAL

DE

PROTÓLITOS CRUSTAIS

Desidratação da biotite (2) bi + als + pl + qz ⇒ gr/cd ± fk + Liq (3) bi + pl + qz ⇒ opx ± cpx / hbl ± fk ± gr/cd + Liq Desidratação da anfíbola

(4) anf ⇒ pl + opx+ cpx + qz + Liq

(5) anf + pl ⇒ gr + cpx + qz + Liq

LARGOS VOLUMES DE MAGMAS GRANÍTICOS PERALUMINOSOS a METALUMINOSOS

(15)

Ribeira de Ilhas

HIBRIDIZAÇÃO DE MAGMAS

INTRUSÃO DE

MAGMAS BÁSICOS

NA INTERFACE

CRUSTA-MANTO

“UNDERPLATING”

1- fonte de calor para as reacções de fusão parcial dos protólitos crustais. 2- interacção química / mecânica dos líquidos básicos de origem mantélica com fundidos crustais (“mixing/mingling”).

LARGOS VOLUMES DE MAGMAS GRANÍTICOS COM CARACTERÍSTICAS MISTAS

(16)

GRANITÓIDES VARISCOS

A instalação de magmas graníticos ocorre essencialmente durante ou após a terceira fase de deformação varisca (D₃)

(17)

PLUTONISMO GRANÍTICO VARISCO

Granitóides

sin-D

₃

Granitóides

tardi-pós-D

₃ Granitóides sin-D₃ biotíticos Granitóides sin-D₃ duas micas Granitóides tardi-pós-D₃ biotítico-moscovíticos Granitóides tardi-pós-D₃ biotíticos

SEQUÊNCIA DE INSTALAÇÃO

322-311 Ma 317-312 Ma 307-298 Ma 302-294 Ma

(18)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS SIN-D

₃

PRECOCES

Pequenas intrusões de granitos e granodioritos biotíticos

Variedades porfiróides e não porfiróides, de grão médio a grosseiro

Encraves microgranulares máficos

Foliação concordante com estruturas regionais Deformação heterogénea Maciços estudados: • Tamanhos • Maceira • Casal Vasco • Sernancelhe Granito Casal Vasco

(19)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS SIN-D

₃

PRECOCES

Granito - granodiorito Maceira

(20)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS SIN-D

₃

PRECOCES

Textura hipidiomórfica granular seriada, porfiróide e não porfiróide

Associação mineralógica:

Qz + FK+ Pl (oligoclase - andesina) + Bi + Ap + Zr + Mn + Op

Plagioclase com

zonamento complexo Biotite – fase máfica

dominante

Encraves

(21)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS SIN-D

₃

PRECOCES

Granito de Sernancelhe _{– 322 ± 2 Ma} 320 316 312 308 304 0.0475 0.0485 0.0495 0.0505 0.0515 0.346 0.350 0.354 0.358 0.362 0.366 0.370 0.374 207 Pb/235U 2 0 6 P b / 2 3 8 U

data-point error ellipses are 2s

321.8 ± 2.0 Ma

MSWD = 1.18

6 fracções de zircão Discórdia ancorada na origem

Fracções de monazite 0.0485 0.0495 0.0505 0.0515 0.0525 0.35 0.36 0.37 0.38 0.39 2 0 6P b / 2 3 8U 207_Pb/235_U 308 312 316 320 324 328 332 zircon fractions - white elipses

monazite fractions - grey elipses

170-42

Zr fractions + 1 monazite fraction

Mean 206/238 age = 311.92±0.79 Ma 95% conf. Wtd by data-pt errs only, 0 of 4 rej.

MSWD = 1.7, probability = 0.17

(22)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES DE DUAS MICAS SIN-D

₃

Maciços estudados: • Junqueira

• Sátão

• V. Chã Beira

Intrusões mesozonais alongadas de leucogranitos e granitos de duas micas

Variedades porfiróides e não porfiróides, de grão fino, médio e grosseiro

Encraves metassedimentares

Foliação concordante com estruturas regionais Deformação heterogénea

(23)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES DE DUAS MICAS SIN-D

₃

(24)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES DE DUAS MICAS SIN-D

₃

(25)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES DE DUAS MICAS SIN-D

₃

0.5 mm

sil

ms

Textura granular seriada. Evidências de deformação no estado sólido nas amostras mais deformadas (quartzo com subgranulação, feldspatos com bordos de recristalização, micas com clivagens encurvadas)

Qz + FK+ Pl (oligoclase - albite) + Ms + Bi + Ap + Zr + Mn + Op ± Sil ± Tu

Foliação gnáissica incipiente Inclusões de sillimanite em moscovite primária Moscovite primária sigmoidal

(26)

GRANITÓIDES DE DUAS MICAS SIN-D

₃

319 318 317 316 315 314 313 312 0.0495 0.0497 0.0499 0.0501 0.0503 0.0505 0.0507 0.357 0.359 0.361 0.363 0.365 0.367 0.369 0.371 0.373 207_Pb/235_U 2 0 6 P b / 2 3 8 U

data-point error ellipses are 2λ

317.2 ±1.1 Ma

1 fracção de zircão - ponto superior MSWD = 0.12 Granito V. Chã da Beira – _{317 ± 1,1 Ma} 0.0482 0.0486 0.0490 0.0494 0.0498 0.0502 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38 2 0 6P b / 2 3 8U 207_Pb/235_U 304 306 308 310 312 314 316 154-7 2 monazite fractions Mean 207/235 age = 312.4±2.7 Ma 95% conf.

Wtd by data-pt errs only, 0 of 2 rej. MSWD = 0.90, probability = 0.34

4 zircon fractions Intercepts at 0±0 & 308.9±3.3 [±5.5] Ma

MSWD = 1.4 zircon fractions - grey elipses

monazite fractions - white elipses

Granito Sátão – _{315 ± 1,6 Ma} Granito Junqueira – _{312 ± 2,7 Ma e 310 ± 0,7 Ma}

(27)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES SIN-D

₃

- GEOQUÍMICA

Granitos e granodioritos biotíticos

Metaluminosos a peraluminosos

⇒ TIPOLOGIA transicional I-S

Leucogranitos e granitos duas micas

(28)

Ribeira de Ilhas

Granitos e granodioritos biotíticos

Padrões de terras raras muito fraccionados Anomalias negativas Eu pequenas

Leucogranitos e granitos duas micas

Padrões de terras raras menos fraccionados Anomalias negativas Eu elevadas

GRANITÓIDES SIN-D

₃

- GEOQUÍMICA

Granitóides sin-D3 biotíticos

Fusão parcial protólitos

ígneos / grauváquicos crustais ou

Hibridização de magmas

Granitóides sin-D3 duas micas

Fusão parcial protólitos

(29)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

Intrusão de dimensões batolíticas de granito porfiróide de grão médio a grosseiro biotítico Pequenos corpos básicos e intermédios

Encraves microgranulares máficos / zonas de mistura de magmas

Foliação de fluxo magmático concordante com contactos

Ausência de deformação

Maciços estudados: • Cota-Viseu

• Rochas igneas básicas e intermédias associadas

(30)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

Granito Cota-Viseu Fluxo magmático

(31)

(32)

ROCHAS ÍGNEAS BÁSICAS TARDI-PÓS-D

₃

(33)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

(34)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

(35)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

(36)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

(37)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

(38)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES TARDI-PÓS-D

₃

BIOTÍTICOS

Textura granular seriada porfiróide de grão médio-grosseiro Qz + FK+ Pl (oligoclase - andesina) + Bi + Ap + Zr + Mn + Op Microclina pertítica no granito porfiróide Texturas de desequílibrio em encraves microgranulares

Textura granular seriada de grão fino a médio

Qz + Pl (oligoclase - labradorite) ± FK + Bi ± Anf ± Cpx+ Ap + Zr + Esf + Op

Rochas básicas e intermédias associadas

Relíquia de piroxena em cristal de anfíbola

(39)

GRANITÓIDES BIOTÍTICOS TARDI-PÓS-D

₃

Granodiorito Trancozelos - 298 ± 1,6 Ma FK Granito Cota-Viseu - 298 ± 1,2 Ma 0.0464 0.0468 0.0472 0.0476 0.0480 0.0484 0.315 0.325 0.335 0.345 0.355 2 0 6P b / 2 3 8U 207_Pb/235_U 294 296 298 300 302 304

zircon fractions - grey elipses dark titanite fraction - dotted line elipse pale titanite fraction - full line elipse

AMS-186

4 zircon fractions + dark titanite

Mean 206/238 age = 298.2±1.6 Ma 95% conf. Wtd by data-pt errs only, 0 of 5 rej. MSWD = 6.9, probability = 0.000

(40)

GRANITÓIDES BIOTÍTICO-MOSCOVÍTICOS

TARDI-PÓS-D

₃

Intrusões de grandes dimensões de granitóides biotítico moscovíticos

Variedades porfiróides e não porfiróides Encraves microgranulares máficos pouco

abundantes

Foliação de fluxo magmático concordante com contactos Ausência de deformação Maciços estudados: • Alcafache • Aguiar da Beira • Pera Velha • Calde Granito Alcafache

(41)

GRANITÓIDES BIOTÍTICO-MOSCOVÍTICOS

TARDI-PÓS-D

₃

(42)

GRANITÓIDES BIOTÍTICO-MOSCOVÍTICOS

TARDI-PÓS-D

₃

(43)

GRANITÓIDES BIOTÍTICO-MOSCOVÍTICOS

TARDI-PÓS-D

₃

FK (mic))

Qz + FK+ Pl (oligoclase - albite) + Bi + Ms + Ap + Zr + Mn + Op Textura hipidiomórfica granular seriada, porfiróide e não porfiróide

Megacristal de microclina pertítica Plagioclase com zonamento complexo Biotite e moscovite na matriz

(44)

GRANITÓIDES BIOTÍTICO-MOSCOVÍTICOS

TARDI-PÓS-D

₃

Gr. Alcafache – 296 ± 0,41 Ma Gr. Aguiar da Beira -303 ± 8,1 Ma FK 304 300 296 292 288 284 280 0.044 0.045 0.046 0.047 0.048 0.315 0.325 0.335 0.345 207 Pb/235U 2 0 6 b / 2 3 8U

data-point error ellipses are 2

298.70 ±0.73 Ma

1 fracção de zircão - ponto superior MSWD (de concordância) = 1.3 303.3±8.1 Ma 3 fracções de zircão MSWD =1.16 P Fracções de monazite 304 302 300 298 296 294 292 0.0462 0.0466 0.0470 0.0474 0.0478 0.0482 0.324 0.328 0.332 0.336 0.340 0.344 0.348 0.352 207 Pb/235U 2 0 6 P b/ 3 8 U

data-point error ellipses are 2ϕ

301.2 ±1.2 Ma

1 fracção de zircão - ponto superior MSWD (de concordância) = 0.11 2 299.8 ± 1.1 Ma 1 fracção de monazite 301.3 ± 1.8 Ma 6 fracções de zircão Discórdia ancorada na origem

MSWD = 0.89

(45)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES TARDI-PÓS-D

₃

GEOQUÍMICA

Rochas ígneas máficas +

Granitos porfiróides biotíticos +

Granitos biotítico-moscovíticos

Sequência contínua calco-alcalina Metaluminosa-peraluminosa

Transicional I-S

MISTURA MAGMAS

CRISTALIZAÇÃO

(46)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES TARDI-PÓS-D

₃

Termos mais máficos

Enriquecimento progressivo em terras raras com a diferenciação Anomalias negativas Eu progressivamente mais acentuadas

Granitos porfiróides biotíticos e biotítico-moscovíticos

Significativo grau de sobreposição composicional Perfis de terras raras sub-paralelos

Anomalias negativas Eu bem definidas

PROCESSOS

(47)

Ribeira de Ilhas

GRANITÓIDES TARDI-PÓS-D

₃

Termos mais máficos

Valores de Ɛ_Nd

inicial ligeiramente positivos e ƐSr inicial baixos

Granitos porfiróides biotíticos

e

biotítico-moscovíticos

Valores de Ɛ_Nd

inicial pouco negativos e ƐSr inicial baixos

PROCESSOS

AFC

Extremo máfico mantélico Extremo ácido crustal

(48)

PLUTONISMO GRANÍTICO VARISCO

CENTRO NORTE PORTUGAL

Granitóides

sin-D

₃

Granitóides

tardi-pós-D

₃ Granitóides sin-D₃ biotíticos Granitóides sin-D₃ duas micas Granitóides tardi-pós-D₃ biotítico-moscovíticos Granitóides tardi-pós-D₃ biotíticos

GÉNESE

Hibridização magmas ou Fusão protólitos ígneos / grauváquicos crustais Fusão protólitos crustais metassedimentares

Hibridização magmas + Cristalização fraccionada Hibridização magmas + Cristalização fraccionada Maior contribuição crustal

(49)

MODELO PETROGENÉTICO

~335 Ma • Deformação penetrativa • Metamorfismo regional prógrado ⇒ zona da Sil+Fk

D₁- Fase espessamento crustal

D₂- Fase extensional

• Adelgaçamento crustal

• Migmatização nos níveis crustais profundos

(50)

Ribeira de Ilhas

~305-294 Ma

D₃- Fase transcorrente

~322-311 Ma

• Underplating magmas

máficos e fusão crustal

• Intrusão granitóides biotíticos sin-D₃

• Anatexia crustal abundante

• Intrusão granitóides de duas micas sin-D₃

MODELO PETROGENÉTICO

• Mistura magmas mantélicos e crustais

• Cristalização fraccionada

• Intrusão granitóides tardi-pós-D₃

(51)

Equipa de trabalho

Beatriz Valle Aguado

John Nolan Mafalda Costa Fernando Corfu Jorge Medina

Alunos de Eng. Geológica e de Biologia e Geologia