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New concepts and theories

4. History of research: Restoration and its principles

4.4 New concepts and theories

Os resultados de geoquímica multi-elementar para os elementos maiores, menores e traço foram projectados em diagramas do tipo “Spider”, normalizados relativamente à composição média da Crusta Superior (Rudnick, 2004).

As amostras representativas da sequência “Quartzitos Superiores” ricas em óxidos de ferro revelam padrões internamente consistentes caracterizados por enriquecimentos (Figura VII - 4): (i) de P e Fe em torno de 5x e 10x CSup, respectivamente; (ii) de Ta e V, entre 20-30x e 5-8x CSup, respectivamente; (iii) de Cs, Ba (com valor máximo de 5x CSup), As, Co, Cr, Sn, U, Y, La, Ce, Pr, Gd e Dy variáveis ente 1x e 4x CSup; e (iv) de Sr, Zn, Pb, Cu e Th entre 0,5 a 2x CSup. Estas mesmas amostras apresentam anomalias negativas de magnitude variável (entre 0,1 a 1x CSup) em Si, Al, Mn, Mg, K e Ti, para além de quebras muito pronunciadas em CaO e Na2O (especialmente para os exemplares CVC#35 e CVS1#10). Daqui resulta que a composição química das amostras mineralizadas (“Quartzitos Superiores” ricos em óxidos de ferro) é dominada por ferro, contendo quantidades menores de silício e fósforo e contributos traço de uma larga série de elementos [incluindo ETR] introduzidos durante a génese do sedimento e/ou no decurso dos processos metassomáticos/hidrotermais tardios. Note-se, neste contexto, que o desenvolvimento das anomalias negativas em Si é perfeitamente consistente com as evidências macro e microscópicas anteriormente descritas sobre a dissolução parcial dos grãos de quartzo em muitas destas amostras [Capítulos VI e VII - “Petrografia” e caracterização mineralógica e “Química Mineral”, respectivamente]. De referir ainda que as anomalias positivas dos vários elementos menores e traço indicam possíveis fontes de enriquecimento (alimentação sedimentar e/ou quimiogénicas) compatíveis com as inferências apresentadas em outras secções, nomeadamente no capítulo VII dedicado à “Química Mineral”.

As amostras da sequência “Quartzitos Superiores” empobrecidas em óxidos de ferro exibem padrões de concentração normalizada relativamente à Crusta Superior distintos dos descritos para rochas congéneres da mesma sequência, embora mineralizadas (Figura VII - 5). Estes padrões são aparentemente heterogéneos, reflectindo enriquecimentos e empobrecimentos muito variáveis, embora persistam algumas características comuns, como sejam as anomalias em Fe, P, Ga, Ta e V. Em termos gerais, identificam-se enriquecimentos relativos de Fe (com excepção da amostra CVS1#21) e de P (exceptuando a amostra CVS1#23) entre 1,5 a 5x CSup; tais enriquecimentos aumentam de forma considerável, posicionando-se entre 25 a 40x CSup, quando os metassedimentos em causa registam efeitos evidentes de alteração metassomática e/ou hidrotermal. Os restantes elementos tendem a descrever tendências inversas (i.e. de empobrecimento), com especial destaque para o Mg, Ca e Na (com valores bastante discrepantes nas amostras CVS#19 e CVC#40, afectadas de forma intensa por metassomatismo/hidrotermalismo). As concentrações normalizadas dos elementos menores e traço manifestam maior amplitude de variação, sendo possível distinguir subconjuntos em função da intensidade elevada (CVS1#19 e CVC#40), moderada (CVS1#18 e CVC#29) ou débil (CVS1#21 e CVS1#23) dos efeitos metassomáticos/hidrotermais

Capítulo VI – Química Mineral

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sobreimpostos. Neste contexto, são dignas de referência as anomalias positivas em: (i) Y, 10 a 30x, exceptuando a amostra CVS1#21; (ii) As, 2 a 10x CSup, com expecção da amostra CVC#29; (iii) Zn, Co e Cr, 1 a 2x CSup, exceptuando o exemplar CVS1#21; (iv) Ta, Zr e Th, 3 a 7x CSup, exceptuando a amostra CVS1#21; e (v) U, La, Ce, Pr, Nd e Gd, até 8x CSup, exceptuando a amostra CVS1#21. Em contrapartida, elementos como o Rb (exceptuando a amostra CVC#40), Ba, S, Pb, Ga, Cu, Ni, Nb e Sn revelam concentrações normalizadas inferiores a 1. Os elementos Cs, Sr, V e Dy apresentam comportamento variável, registando empobrecimentos (0,3x, 0,2x, 0,006x e 0,7x CSup, respectivamente) ou enriquecimentos relativos (3x, 4x, 5x, 2x CSup, pela mesma ordem) em algumas amostras. Em suma, as amostras da sequência “Quartzitos Superiores” empobrecidas em óxidos de ferro apresentam tipicamente valores fortemente anómalos em P e Ca (apenas em amostras muito alteradas), valores relativamente anómalos em ETR, e valores algo elevados em Co, As, Zn, Cu, Ni, Co e Pb. Esta “assinatura” é sobretudo compatível com a progressão de processos metassomáticos e/ou hidrotermais, sem prejuízo das indicações fornecidas pelo comportamento do Co, Cr e Ta sobre possíveis contribuições de natureza sedimentar (detrítica e/ou quimiogénica).

Os padrões de concentração normalizada relativamente à Crusta Superior evidenciados pelos exemplares representativos da sequência “Metapelitos Superiores” s.l. (Figura VII - 6), não se afastam consideravelmente dos padrões descritos para as amostras da sequência “Quartzitos Superiores”. Existe, todavia, maior amplitude de variação relativamente a enriquecimentos e empobrecimentos multi- elementares que, em boa medida, se deve à composição primária dos sedimentos metapelíticos e à magnitude dos efeitos imputáveis à progressão dos processos de alteração metassomática/hidrotermal. Há assim conveniência em separar e caracterizar a “assinatura” geoquímica dos três subconjuntos seguintes: (i) amostras pouco metassomatizadas; (ii) amostras fortemente metassomatizadas (CVS4#01 e CVS4#02); e (iii) amostra afectada por silicificação intensa. O primeiro subconjunto é o que melhor preserva características primárias, i.e. resultantes dos processos sedimentares e diagenéticos retocados durante o metamorfismo regional. Este subconjunto evidencia anomalias positivas (1 a 2x CSup) em Al2O3, K2O, TiO2, Fe2O3 e P2O5 e anomalias negativas em CaO (0-0,001x CSup), SiO2 (0,2-1x CSup), MnO (0,07-0,4x CSup), Na2O (0,005-0,03x CSup) e MgO (0,09-0,5x CSup); os enriquecimentos em elementos menores e traço (1- 4x CSup) ocorrem para o Rb, Cs, Pb, Co, Cr, Nb, Sn, V, Zr, Th, U, Y, La, Ce, Pr, Nd, Gd, Dy, sendo de assinalar empobrecimentos relativos em As e Ta (2-10x CSup) e em Sr, Pb e Ni (0,1-1x CSup). O subconjunto constituído pelas amostras fortemente metassomatizadas é caracterizado por padrões de concentração normalizada que desenham anomalias, tanto positivas como negativas, de amplitude superior ao do primeiro subconjunto, salientando-se os enriquencimentos relativos em Fe (3-8x CSup), Mn (2-7x CSup), MgO (2-3x CSup) e P (2-10x CSup). Estes enriquecimentos foram previamente justificados, mas importa salientar que os acréscimos em P são tipicamente acompanhados por aumentos relativos em Ca, ainda que com valores inferiores à sequência, mas claramente acima das concentrações normalizadas apresentadas pelas restantes amostras; tal facto encontra-se directamente relacionado com a ocorrência

145 de fosfatos de cálcio (apatite em particular) de origem metassomática/hidrotermal. A amostra fortemente silicificada apresenta enriquecimentos em Co 3x superiores aos demais exemplares, embora registe empobrecimento considerável nos restantes elementos. Conclui-se, assim, que as amostras representativas da sequência “Metapelitos Superiores” desenvolvem um padrão composicional similar ao manifestado pelos exemplares da sequência “Quartzitos Superiores” enriquecidos em óxidos de ferro, diferenciando-se bem da composição que tipifica os “Quartzitos Superiores” pobres em óxidos de ferro, especialmente quando se consideram as amostras mais afectadas pelos processos metassomáticos/hidrotermais. Apesar das diferenças referidas anteriormente para os vários subconjuntos de metapelitos, o incremento em Fe ocorre indiscutivelmente em todas as amostras, sendo no entanto reforçado no decurso do metassomatismo/hidrotermalismo; são ainda dignos de nota desvios ao padrão geral causados pelo desenvolvimento de fosfatos enriquecidos em cálcio e ETR.

O diagrama patente na Figura VII - 7 pretende sintetizar a amplitude de variação obtida para os valores de concentração normalizada em cada tipo litológico. Embora os padrões sejam semelhantes, existem algumas diferenças assinaláveis. Com efeito, os teores normalizados de Ca em amostras da sequência “Quartzitos Superiores” empobrecidas em óxidos de ferro e afectadas por processos metassomáticos e/ou hidrotermais posicionam-se significativamente acima dos valores apresentados pelos restantes exemplares analisados. Ainda neste subconjunto são dignas de nota as concentrações mais reduzidas de Ba, Cs e Sr relativamente às dos exemplares de “Quartzitos Superiores” enriquecidos em óxidos de ferro, para além de quantidades substancialmente mais elevadas de S e As. Para o conjunto dos exemplares que representam os “Quartzitos Superiores” enriquecidos em óxidos de ferro verifica-se decréscimo assinalável dos teores de Th comparativamente com as restantes litologias. A amostra melhor preservada dos efeitos metassomáticos constituinte do conjunto de “Quartzitos Superiores” empobrecidos em óxidos de ferro, regista os menores conteúdos relativos de V. Não obstante a variabilidade documentada pelas análises químicas disponíveis, verifica-se ainda existir uma assinalável convergência para o desenvolvimento de anomalias positivas em Fe, P, Co, Ga, Ta, Y, As, Cu e Zn as quais podem ser interpretadas como um sinal primário comum heterogeneamente modificado em estádios tardios da evolução do sistema, nomeadamente no decurso das transformações tardias impostas pela progressão de processos metassomáticos e/ou hidrotermais pós-pico metamórfico.

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147 Figura VII - 553. Padrões de concentração multi-elementar normalizada relativamente à Crosta Superior (CSup) para amostras representativas da sequência “Quartzitos Superiores” pobres em óxidos de ferro.

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149 Figura VII - 755 Projecção comparativa dos padrões de concentração multi-elementar normalizada relativamente à Crusta Superior apresentados nas três figuras anteriores.

Capítulo VII - Litogeoquímica

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