Petrografia, Parâmetros Magnéticos e Geoquímica Isotópica do Complexo Plutónico de Santa Eulália

Petrografia, Parâmetros Magnéticos e Geoquímica Isotópica do Complexo Plutónico de Santa Eulália Joana Filipa Silva Machado Mestrado em Geologia Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território 2012 Orientador Doutora Helena Sant’Ovaia, Professora Associada, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto Coorientador Doutora Helana Brites, Professor Catedrático, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 2 Todas as correções determinadas pelo júri, e só essas, foram efetuadas. O Presidente do Júri, Porto, ______/______/_________ FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 3 Agradecimentos Para a realização deste trabalho, que em todo o seu processo foi exigente e cuja sua realização gratificante, o apoio vindo de todas as partes intervenientes foram cruciais desde o começo. Assim sendo agradeço:  À Doutora Helena Sant’Ovaia pela valiosa orientação, críticas e disponibilidade;  À Doutora Celeste Gomes, pela preciosa orientação em Coimbra, assim como pela transmissão de novos conhecimentos na Magnetização Remanescente;  À Doutora Helena Brites pela ajuda e disponibilidade na observação e crítica das lâminas delgadas e na geoquímica, assim como a cedêcia de bibliografia;  Aos técnicos e colegas no Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, pela ajuda em muitas tarefas cruciais na elaboração deste trabalho;  Ao professor Guilherme Frutuoso, pela forma estimulante com que sempre lecionou assim como pelo acompanhamento, incentivo e apoio constantes;  Aos colegas e amigos de curso, pelo constante apoio nesta árdua tarefa, não só pelo interesse em discutir ideias como pela amizade. Um agradecimento especial à Ana Moreira, Filipa Pinheiro, Joana Ferreira e Sara Leal, pelo apoio e amizade exaustivos. Por último, não podendo deixar de ser, deixo aqui um agradecimento à minha família e namorado pelo contributo de índole moralizadora e amizade ao longo de todo este processo. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 4 Resumo O Complexo Plutónico-Santa Eulália é um maciço granítico calco-alcalino e localiza-se na parte norte da Zona Ossa-Morena (Alentejo). Este complexo intrui, discordantemente as formações paleozóicas e pré-câmbricas desta zona. Tem uma idade aproximada de 290 M.a. e é um corpo ígneo intrusivo com forma anelar e simetria bilateral. É composto por um granito róseo médio a grosseiro, fácies G0, envolvendo grandes massas alongadas de rochas máficas a intermédias (granodiorito) e um granito monzonítico central de cor cinzenta, fácies G1, G2 e G3, que apresenta uma granulometria maioritariamente média. Neste trabalho apresenta-se um estudo multidisciplinar envolvendo petrografia, caracterização das propriedades magnéticas e caracterização geoquímica (isótopos de oxigénio) dos granitos que constituem este complexo. A observação petrográfica indica uma composição homogénea para as fácies mais exteriores do complexo, G0 e G1, sendo constituídas por: quartzo, biotite, plagioclase, feldspato potássico e alguma moscovite, como minerais principais e alanite e apatite como minerais acessórios. Da fácies G0 para a fácies G1 há um decréscimo de feldspato potássico em favor da plagioclase. Relativamente à fácies G2, esta apresenta como mineralogia principal o quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e feldspato potássico e como mineralogia acessória a apatite. Nesta fácies há um aumento de moscovite. A fácies G3 é constituída por: quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e microclina como minerais principais e apatite como mineral acessório. Inicialmente foram definidas quatro fácies: G0, G1, G2 e G3. No entanto, trabalhos posteriores (Sant’ovaia et al., 2012) concluiram que as fácies G1, G2 e G3 são genericamente equivalentes pelo que são apenas consideradas duas fácies: G0 e G1. Os valores da Magnetização Remanescente Isotérmica (MRI1T) variam entre 179.49 e 5875.46 mA/m (média de 2042.12 mA/m, N= 7) na fácies G0 e entre 8.09 e 35.59 mA/m (média de 22.82 mA/m, N= 10) nos granitos da fácies G1. As curvas de aquisição da Magnetização Remanescente Isotérmica nos granitos G0 demonstram uma saturação entre 0.3 e 0.4 T, seguido por um pequeno aumento na intensidade de FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 5 campos crescentes o que sugere a presença da magnetite. Na fácies G1, os valores e curvas de aquisição da Magnetização Remanescente Isotérmica revelam a presença de minerais paramagnéticos e antiferromagnéticos podendo também conter uma pequena fração de magnetite. Os estudos de isótopos de oxigénio mostraram uma relação inversa entre os valores de δ18O e da suscetibilidade magnética (Km) uma vez que as fácies exteriores do maciço (fácies G0 e G1), granitos com magnetite, têm valores elevados de suscetibilidade magnética (Km > 10-3 SI) e de MRI1T e baixos valores de δ18O (8.9 a 10.30/00), ao contrário das fáces mais interiores (G2 e G3) que apresentam valores elevados de δ18O (10.5 a 11.90/00) e valores mais baixos de suscetibilidade magnética (Km < 10-4 SI) e de MRI1t. Os dados obtidos indicam que as fácies G0 e G1 são diferentes do ponto de vista de comportamento magnético, o que pode sugerir condições redox diferentes para a génese dos magmas que constituem as duas fácies. Palavras-chave: Complexo Plutónico de Santa Eulália, petrografia, Magnetização Remanescente isotérmica, isótopos de oxigénio, suscetibilidade magnética. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 6 Abstract The Santa Eulalia Plutonic Complex (SEPC) is a calc-alkaline granitic body, and is located in the northen of the Ossa Morena Zone (Alentejo). This complex instructs unconformably the Paleozoic and pre-cambric formations in this zone. It has an approximate age of 290 M.y. and is an intrusive igneous body with an annular shape and bilateral symmetry. It consists of a pink granite medium to coarse facies G0, involving large elongated masses, intermediate to mafic rocks (granodioritic) and a central gray monzonitic granite, facies G1, G2 and G3, which present dominant medium granular facies. This paper presents a multidisciplinary study including petrography, magnetic properties and geochemical data (oxygen isotopes) of granite that comprise this complex. The petrographic observation indicates a homogeneous composition for the outer facies of the complex (G0 and G1), that consist of: quartz, biotite, plagioclase, Kfeldspar and muscovite as major minerals, alanite and apatite as accessory minerals. From facies G0 to G1 there is a decrease of potassium feldspar in favor of plagioclase. Regarding facies G2, this presents quartz, biotite, muscovite, plagioclase and Kfeldspar as primary mineralogy and apatite as accessory mineralogy. In this facies there is an increase of muscovite. The G3 facies are consisted by: quartz, biotite, muscovite, plagioclase and microline as major minerals, apatite as accessory mineral. Initialy there where defined four samples: G0, G1, G2 e G3. But in posterior works (Sant’Ovaia et al., 2012), they concludes that the facies G1, G2 and G3 are generically equivalents therefor are only taken in consideration two facies: G0 and G1. The values Isothermal Remnant Magnetization (IRM1T) varying between 5875.46 and 179.49 mA/m (average of 22.82 mA/m, N = 7) in facies G0, between 8.09 and 35.59 mA/m (average of 22.82 mA/m, N = 10) in granite facies G1. The IRM acquisition curves in granites G0 show a saturation at 0.3 and 0.4T, followed by a small increase in the intensity in increasing fiels, suggesting the presence of magnetite. In facies G1, the IRM values and acquisition curves reveal yhe presence of paramagnetic and antiferromagnetic minerals, but a small fraction of magnetite can also be present. The oxygen isotope studies have shown an inverse relation between δ18O values and magneticsusceptibility because the exterior of the massive facies (G0 and FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 7 G1), granites with magnetite, have high values of magnetic susceptibility ( > 10-3 SI) and IRM1T but low δ18O values (8.9 to 10.3 0/00), unlike the innermost facies (G2 and G3) that exhibit high δ18O values (10.5 to 11.9 0/00) have lower magnetic susceptibility (< 10-4 SI) and IRM1T values. The obtained data indicates that G0 and G1 facies are different from the magnetic behavior point of view, wich may suggest different redox conditions for the genesis of magmas that compose the two facies. Key words: Santa Eulalia Plutonic Complex, petrography, Isothermal Remnant Magnetization, oxygen isotopes and magnetic susceptibility. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 8 Índice CAPÍTULO I 14 1.1. Introdução 15 1.2. Objetivos 16 CAPÍTULO II 17 2.1. Ciclo Varisco 18 2.2. Enquadramento Geológico 21 2.3. Princípios teóricos – Intrusões graníticas 26 CAPÍTULO III 28 3.1. Metodologia de amostragem e preparação de amostras para estudo da MRI 29 3.1.1. Preparação das amostras para o estudo de MRI 31 3.2. Preparação das amostras para estudo geoquímico isotópico 35 CAPÍTULO IV 39 4.1. Estudo petrográficoCaracterização textural e composição mineralógica 40 CAPÍTULO V 49 5.1. Magnetização Remanescente Isotérmica das rochas 50 5.2. Magnetização Remanescente nas rochas ígneas 54 5.3. Medição da MRN e MRI 56 CAPÍTULO VI 61 6.1 Princípios teóricosisótopos de oxigénio 62 6.2. Isótopos de oxigénio no CPSE 63 CAPÍTULO VII 65 7.1 Considerações finais 66 Referências Bibliográficas 69 ANEXO A 72 ANEXO B 97 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 9 Índice de Figuras Figura 1 - Zonamento geotectónico do Maciço Ibérico (Juliveer et al.)....................................18 Figura 2 - Geocronologia das principais deformações na Península Ibérica durante a orogenia Varisca (adaptado de Dias et al., 1995)..................................................................19 Figura 3 - Zonamento geotectónico do Maciço Ibérico (Juliveer et al.) com indicação da localização da área em estudo. Figura 4 - Enquadramento geológico do MGSE na região nordeste alentejana. (Este mapa foi criado por Fonseca,2011, com base no shapefile “carta litológica 1:500.000” do Atlas do Ambiente, cruzando informação da génese das rochas e idades relativas)....................................................................................................................................22 Figura 5 – Diagrama classificativo de Streckeisen (1976) para as análises modais das amostras dos granitos G0 (O), G1 (X), G2 (+) e G3(*). Campos definidos: 1 – granitos alcalinos; 2 – granitos monzoníticos; 3 – granodioritos. (Adaptado de Carrilho Lopes, 1989).........................................................................................................................................23 Figura 6 - Mapa geológico ilustrativo das diferentes fácies constituintes do CPSE, assim como as vias de comunicação principais que servem esta zona. (Fonseca,2011)............................25 Figura 7 - Ilustração do ambiente tectónico e o mecanismo de intrusão associado. a) subida contínua de diapiros sem tensões tectónicas; b) ascensão de diapiros em falha extensional; c) ascensão diapírica com bloqueio na Moho devido às diferentes densidades, acabando por se expandir lateralmente; d) ascensão diapírica aproveitando uma falha intra-crustal; e) ascensão diapírica numa falha lístrica; f) ascensão de diapiros graníticos numa zona de cizalhamento. (adaptado de Pitcher, 1993)..............................................................................26 Figura 8 - Ilustração esquemática dos conceitos de ascensão diapírica. a) Ascensão diapírica simples; b) Diapiro com múltiplas injecções magmáticas; c) Ascensão de núcleo central móvel; d) Bolsa de magma em zonas de cizalhamento; e) Criação de cavidade em zonas de cizalhamento e posterior preenchimento; f) Magma a preencher zonas de fraqueza estrutural (fracturas). (Adaptado de Pitcher, 1993)...................................................................................27 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 16 1.2. Objetivos Este trabalho tem os seguintes objetivos para a caracterização das fácies graníticas do CPSE:  Caracterização petrográfica das diferentes fácies do maciço granítico;  Estudo da MRI do maciço granítico;  Caracterização da geoquímica isotópica, nomeadamente dos isótopos de oxigénio;  Estabelecimento de correlações entre os dados petrográficos e os dados de MRI.  Interpretação dos resultados da geoquímica isotópica. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 17 Capítulo II 2.1. Ciclo Varisco 2.2. Enquadramento geológico 2.3. Princípios teóricos – Intrusões graníticas FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 18 2.1. Ciclo Varisco A cadeia varisca, conhecida também por Maciço Hespérico, é parte do segmento do soco Varisco Europeu que se estende por mais de 3200 km desde o Este da Alemanha até à Península Ibérica (Vigneresse, 1999). O Maciço Ibérico encontra-se dividido em sei zonas geotectónicas principais, sendo elas: Zona Cantábrica (ZC), Zona Astúrica-Ocidental Leonesa (ZAOL), Zona Galiza Trás-os-Montes (ZGTM), Zona Centro-Ibérica (ZCI), Zona de Ossa-Morena (ZOM) e a Zona Sul-Portuguesa (ZSP) (Figura 1). Figura 1 - Zonamento geotectónico do Maciço Ibérico (Juliveer et al.). Esta orogenia é considerada o maior evento na evolução tectónica do Oeste europeu, resultante da colisão entre dois continentes, Laurassia-Gondwana, entre o Devónico 390 M.a. e o Carbónico 290 M.a.. Estudo realizados em diferentes sectores da cadeia Varisca permitem admitir a existência de três fases de deformação dúctil (D1, D2 e D3) e ainda várias fases frágeis pós D3 (Ribeiro, 1974; Noronha et al., 1979; Ribeiro et al., 1983). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 19 D1: Dobras com vergências diferentes, consoante se trate de terrenos autóctones, parautóctones ou alóctones, mas com orientação predominante NW-SE. Estas dobras apresentam plano axial vertical nos terrenos autóctones e são vergentes nos terrenos parautóctones. D2: Traduz-se pela formação de dobras deitadas (associadas a carreamentos) e desenvolve uma foliação de plano axial subhorizontal. Esta fase está, sobretudo, representada no alóctone e menos no parautóctone e no autóctone. D3: Esta fase é intra-Vastefaliana e está representada nos terrenos alóctones, parautóctones e autóctones. Traduz-se pela formação de dobras de amplitude quilométrica e plano axial subvertical e de direção N120º-N130º às quais se associa geralmente clivagens de crenulação. Em relação com esta fase, geram-se zonas de cisalhamento dúctil subverticais NW-SE direitas e ENEWSW esquerdas (Figura 2). Figura 2 - Geocronologia das principais deformações na Península Ibérica durante a orogenia Varisca (adaptado de Dias et al., 1995). O período pós-D3 deverá ter-se iniciado no Carbónico Superior e continuado até ao pérmico. As fases tardi-Variscas terão originado sistemas de falhas esquerdas NNE-SSW e o sistema conjugado dextro NNW-SSE. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 20 Considera-se uma divisão dos granitos Variscos Portugueses em dois grandes grupos, tendo como base as concentrações de moscovite e biotite e a relação da instalação destes granitos com a fase de deformação D3, divisão baseada em estudos geológicos, petrográficos e geoquímicos. Desta forma, denominaram-se dois grupos (Ferreira et al., 1987; Dias et al., 1998): - Granitos de duas micas com moscovite dominante (moscovite >> biotite); - Granitos biotíticos com plagioclase cálcica (biotite >> moscovite). No primeiro grupo situam-se os granitos ante-tectónicos a sintectónicos, no segundo grupo encontram-se os granitos tarditectónicos, a póstectónicos e pós-tectónicos (Tabela 1). Tabela 1 - Classificação dos granitóides (adaptado de Ferreira et al., 1987). ante-tectónicos Granitos de duas micas sintectónicos Granitos de duas micas tarditectónicos Granitóides biotíticos pós-tectónicos Granitóides biotíticos . FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 21 2.2. Enquadramento Geológico O CPSE é um complexo ígneo intrusivo que cartograficamente abrange em três concelhos Norte-Alentejanos: Arronches, Elvas e Monforte. Este complexo ocupa uma área superior a 300 km2 e apresenta forma aproximada de uma elipse com um eixo maior de cerca de 30 km cuja orientação é E-W, com anéis concêntricos, apresentando uma simetria bilateral sugerindo um carácter subvulcânico. Tectonicamente está situado na Zona de Ossa Morena (ZOM) (Figura 3), que inclui rochas aflorantes com idades que vão desde o Pré-Câmbico ao Devónico Superior. O CPSE encontra-se situado a norte do carreamento de Juromenha, a sul do cavalgamento de Portalegre, a oeste da falha da Messejana e a este pela falha de Castelo de Vide, interceptando a norte a falha de Alter do Chão que marca a fronteira entre dois sectores mais setentrionais da ZOM: a faixa blastomilonítica e o sector de Alter do Chão – Elvas. Figura 3 - Zonamento geotectónico do Maciço Ibérico (Juliveer et al.) com indicação da localização da área em estudo. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 22 Este complexo plutónico intrui formações geológicas com idades desde o Precâmbrico Superior ao Paleozóico Inferior cujas litologias dominantes são gnaisses, xistos, micaxistos, rochas carbonatadas e formações metassedimentares detríticas. Apresenta-se discordante relativamente a estas estruturas que estão alinhadas segundo NW-SE, tendo provoado nas mesmas uma acentuada orla de metamorfismo de contacto representada por corneanas diversas e xistos mosqueados. Figura 4 - Enquadramento geológico do MGSE na região nordeste alentejana. (Este mapa foi criado por Fonseca, 2011, com base no shapefile “carta litológica 1:500.000” do Atlas do Ambiente, cruzando informação da génese das rochas e idades relativas). Da bordadura para o centro do maciço podem distinguir-se granitos róseos com textura granular médio-grosseira, GO, sucedendo-se um conjunto de granitos cinzentos cuja tendência é monzonítica que apresentam sucessivamente, texturas porfiróide, G1, granular média, G2, e ganular fina, G3 (Oliveira, 1975). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 23 O maciço foi datado em cerca de 290 ± 5 M.a através de dados geoquímicos Rb_Sr (Pinto, 1984 in González Menéndez, 2006). Na figura seguinte (figura 5), estão representadas as diferentes fácies graníticas num diagrama classificativo de Streckeisen com base em análises modais, no qual é notória uma afinidade entre as fácies centrais, granito monzonítico, e os granitos da bordadura exterior. Figura 5 – Diagrama classificativo de Streckeisen (1976) para as análises modais das amostras dos granitos G0 (O), G1 (X), G2 (+) e G3(*). Campos definidos: 1 – granitos alcalinos; 2 – granitos monzoníticos; 3 – granodioritos. (Adaptado de Carrilho Lopes, 1989). A fácies G0 é a mais periférica sendo a que apresenta uma superfície de afloramento maior. Esta é essencialmente constituída por granitos biotíticos com tom rosado, de grão médio a grosseiro, caracterizada por uma heterogenidade. Existem diversas pedreiras neste sector, cujas variedades ornamentais existentes são o “Forte Rosa”, “Vermelho de Barbacena”, “Rosa Coral”, entre outros. De destacar também algumas unidades extractivas de inertes. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 24 Relativamente à fácies G1, o granito aflorante apresenta uma cor cinzenta com tendência monzonítica, biotítico, de textura porfiróide, no qual se podem encontrar fenocristais de feldspato bem visíveis. A fácies G2 apresenta uma textura granular média, caracterizada pela tonalidade cinzenta, sendo em todo semelhante à fácies G1 à exceção da presença de fenocristais. São muitas as pedreiras existentes nesta fácies cuja variedade ornamental mais explorada o chamado “Cinzento de Santa Eulália”. Há décadas existiram explorações mineiras de Estanho e Volfrâmino, Sn-W, nesta fácies, minério com ocorrências em greisens filonianos instalados em fracturas tardias. A fácies G3 caracteriza-se pela sua tonalidade cinzenta assim como pela sua textura granular fina. As rochas básicas (gabros, dioritos e rochas híbridas dioríticas), afloram num anel incompleto, que se apresenta maioritariamente no bordo oriental de MGSE. Ao que indica, esta será a fácies mais antiga de todo o maciço (Gonçalves, 1971). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 25 Figura 6 - [Digite uma citação do documento ou o resumo de um ponto interessante. Você pode posicionar a caixa de texto em qualquer lugar do documento. Use a guia Ferramentas de Desenho para alterar a formatação da caixa de texto de citação.] [Digite uma citação do documento ou o resumo de um ponto interessante. Você pode posicionar a caixa de texto em qualquer lugar do documento. Use a guia Ferramentas de Desenho para alterar a formatação da caixa de texto de citação.] Figura 6 - Mapa geológico ilustrativo das diferentes fácies constituintes do CPSE, assim como as vias de comunicação principais que servem esta zona. (Fonseca, 2011). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 32 Figura 12 - Serra de precisão utilizada para cortar as amostras nas dimensões requeridas (DGAOT, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto). Figura 13 – Resumo do procedimento do corte dos cilindros. Amostra inicial 23 mm ASM ASM FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 33 As restantes partes são aproveitadas para a elaboração de lâminas delgadas, como foi anteriormente referido. Cada cilindro é cortado na direção perpendicular ao seu eixo, marcando-se nas lâminas a direção relativamente ao norte do próprio cilindro, obtendo-se assim uma lâmina orientada (Figura 14). Figura 14 - (a) Corte do cilindro, (b) Colagem da lâmina e marcação da direção de campo, (c) Lâmina orientada (In Sant’Ovaia, 2000). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 34 Seguidamente apresenta-se uma lista das amostras selecionadas para o estudo da MRI: - 01_B1 - 02_B1 - 03_B1 - 04_D1 - 16_B1 - 17_A1 - 17_B1 - 20_A2 - 20_B2 - 69_C1 - 06_A2 - 09_A2 - 12_B2 - 22_B1 - 29_A2 - 07_A2 - 08_A2 - 11_A2 - 21_A2 - 24_B1 Fácies G0 Fácies G1 Fácies G2 Fácies G3 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 35 3.2. Preparação das amostras para estudo geoquímico isotópico Uma vez que a partir das amostras recolhidas no maciço se obteve mais que pelo menos dois cilindros, foram escolhidas, estrategicamente, (tendo em conta outros trabalhos a nível geoquímico do CPSE), dez cilindros para se proceder à sua preparação laboratório de preparação de amostras do DGAOT da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, para o respectivo estudo. Desta forma as amostras escolhidas foram as seguintes: - 04_E1 - 12 _D2 - 01_D1 - 02_D1 - 09_D1 - 06_C1 - 29_F2 - 24_B2 - 21_B1 - 11_D1 A preparação das amostras consiste nos seguintes passos. Primeiramente recorre-se ao moínho de maxilas que deve ser sempre limpo com o compressor antes da sua utilização tendo em conta que poderá conter partículas de outras amostras (Figura 15). Aqui é colocada a amostra cilindro, onde numa primeira vez se posiciona a maxila no intermédio para que esta seja parcialmente triturada. De seguida introduz-se outro aparador que esteja livre e limpo para que se possa fazer passar de novo a amostra pelo moinho, desta vez com a maxila selecionada na grelha mais fina, para que a mesma se reduza a partículas mais finas. Fácies G0 Fácies G1 Fácies G2 e G3 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 36 Figura 15 – Moinho de maxilas (DGAOT, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto). Feito isto, a amostra está pronta para seguir para o moinho de martelos (Figura 16). Seguidamente seleciona-se a grelha intermédia (1mm) que se coloca na zona de fundo do moínho. Tendo em conta que após a passagem da amostra neste moinho a mesma sai sobre a forma de pó, é de não esquecer a selagem da panela com fita-cola para evitar qualquer fuga do material. Prende-se então a panela e encaixa-se a espátula de forma a poder controlar-se a quantidade de amostra que cai e que deve ser reduzida para que o moinho possa triturar bem a amostra. No final, deverá abrir-se a porta com a chave de forma a verificar se tudo se encontra em condições e só depois abrir a panela, retirar o filtro e pincelar para que não se perca quantidade significativa de material. Obtém-se uma porção de pó fino (1mm) que é guardado e devidamente identificado num saco de plástico apropriado. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 37 Figura 16 – Moinho de martelos (DGAOT, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto). Numa fase final de preparação da amostra para análise geoquímica, recorre-se ao moinho de ágata onde como resultado se obtém um pó sem qualquer grão (Figura 17). Tendo em conta que as amostras utilizadas eram de pequena dimensão, não foi necessária uma pesagem do material, caso contrário pesar-se-iam 30 g da mesma. Depois de assegurar de que a marmita está devidamente limpa, distribui-se o material uniformemente e fecha-se recorrendo também à fita-cola de forma a selar e reduzir a quantidade de amostra perdida. Coloca-se a marmita no interior e fecha-se devidamente, marcam-se 15 minutos e aciona-se o botão para que o moinho inicie o seu trabalho. Ao fim deste tempo abre-se a marmita e certifica-se que quando se passam os dedos pelo pó não se sente qualquer grão de dimensão maior. Por fim passa-se o material por álcool de forma a que o mesmo fique limpo. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 38 Figura 17 – Moinho de ágata (DGAOT, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto). Uma vez prontas, as amostras seguiram para a Universidade de Salamanca, para o laboratório de Análise de isótopos estáveis, onde foi feito o seu estudo geoquímico. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 39 Capítulo IV 4.1. Estudo Petrográfico - Composição textural e mineralógica FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 40 4.1. Estudo petrográfico – Composição textural e mineralógica Apesar dos avanços tecnológicos e científicos, a mineralogia ótica apresenta-se como uma ferramenta básica nos trabalhos relacionados com a cristalografia, mineralogia e petrografia. Os fundamentos da ótica mineral estão baseados em dois fatores principais: a distribuição atómica da estrutura mineral, que se traduz nas diferentes simetrias dos diferentes minerais; o comportamento da luz visível ao atravessar um cristal com determinada simetria (Lopez-Garcia, 2008). O granito do CPSE está dividido segundo várias fácies que se distinguem não só pela sua textura como também pela sua composição mineralógica. Desta forma, a variação radial de fácies do complexo anelar do maciço, é feita de forma gradual e contínua. Na periferia encontra-se a fácies G0 que segundo Gonçalves et al., (1972 e 1975) apresenta alguma variabilidade petrográfica. Do ponto de vista textural esta consiste num granito equigranular de grão médio a grosseiro com algumas variedades ligeiramente porfiríróides e mineralogicamente é composto por quartzo, feldspato potássico, biotite, plagioclase e anfíbola com ligeira cloritização. É de destacar a presença de alanite e esfena como minerais acessórios incluídos na biotite ou associados a esta. (Menéndez et al., 2006). Mais no interior encontra-se a fácies G1 que se caracteriza por um conjunto de granitos cinzentos com tendência monzonítica que apresentam texturas porfiróides. (Oliveira, 1975 in Carrilho Lopes et al., 1998). Do ponto de vista mineralógico apresenta quartzo, biotite, feldspato potássico, plagioclase e moscovite. Da fácies G0 para esta há um decréscimo de feldspato potássico em favor da plagioclase. Os minerais de quartzo apresentam-se mais subédricos. Como minerais acessórios, são frequentes o zircão e apatite Segue-se a fácies G2 que se caracteriza texturalmente por um granito cinzento com tendência monzonítica de grão médio (Oliveira, 1975 in Carrilho Lopes et al., 1998). Sob ponto de vista mineralógico apresenta como mineralogia principal quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e feldspato potássico. No que respeita à mineralogia acessória, é dominada pela presença de zircão e apatite. Mais no núcleo está, localizada a fácies G3 que, texturalmente, se caracteriza por um granito de cor cinzenta com tendência monzonítica de grão fino (Oliveira, 1975 in Carrilho Lopes et al., 1998). Do ponto de vista mineralógico apresenta quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e microclina. Como mineral acessório ocorre a apatite. Nesta fácies é de destacar a abundância de moscovite resultante da alteração da plagioclase. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 41 Da fácies G0 foram observadas as seguintes lâminas:  69_B1;  01_A1;  12_A1;  20_A1. Nesta fácies a associação mineralógica principal observada inclui quartzo, biotite, plagioclase, feldspato potássico e microclina. Como minerais acessórios são frequentes a alanite, a esfena e o zircão. O quartzo, por norma, apresenta-se em grãos subédricos, com uma ligeira deformação pontual (Figura 21A) A biotite aparece geralmente parcial a totalmente cloritizada com halos pleocricos de zircão e esfena associados. As plagioclases apresentam-se em megacristais muito alterados com zonamento bem marcado (Figura 19B). São frequentes intercrescimentos mirmequíticos nos bordos da plagioclase quando em contacto com o feldspato potássico (Figura 18E). Pontualmente foi observado ligeiro encurvamento das maclas (Figura 21C). O feldspato potássico ocorre sob a forma de cristais heterogranulares e trata-se de ortóclase pertítica microclinizada (Figura 18B). A microclina ocorre também em cristais intersticiais com macla bem marcada (Figura 19D). A albitização do feldspato é comum quer no seu interior quer nos bordos dos mesmos (albite intergranular) (Figura 20). . FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 48 Na fácies G3 foi observada apenas uma lâmina:  24_A1 Como mineralização principal esta amostra da fácies mais central, G3 apresenta quartzo, microclina, moscovite, biotite e plagioclase. Como minerais acessórios contém apatite. O quartzo apresenta, pontualmente, ligeira deformação (Figura 26A). A moscovite ocorre em abundância associada à alteração dofeldspato potássico (Figura 26D). Contém mais moscovite que biotite. A apatite surge associada à clorite assim como o epídoto que surge associado à alteração da clorite. As plagioclases encontram-se bastante alteradas e são zonadas. Figura 26 – Aspetos mineralógicos e texturais da lâmina delgada 24_A1 (LPX). A – Aspeto textural de quartzo. B – Moscovite. C – Moscovite tardia. D – Moscovitização do Feldspato potássico. Simbologia: Qz – Quartzo; Pl – Plagioclase; Mos – Moscovite; Mic – Microclina; Fk – Feldspato potássico. C D B A Qz Pl Mos Mos Mos Mos Mos FK FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 49 Capítulo V 5.1. Magnetização Remanescente Isotérmica das rochas 5.2. Magnetização Remanescente em rochas ígneas 5.3. Medição da MRN e MRI FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 50 5.1. A Magnetização Remanescente Isotérmica das rochas Designa-se por paleomagnetismo, o estudo do magnetismo remanescente das rochas e tem por objectivo principal obter as configurações do campo magnético no passado geológico por meio do magnetismo adquirido durante a formação da rocha. Para tal, procura-se obter a direcção média do campo geomagnético para o intervalo de tempo de formação da rocha. A magnetização “in situ” das rochas J, pode considerar-se como o vector soma de duas componentes: a magnetização induzida (Ji) e a magnetização remanescente (Jr) (Butler, 1998). A susceptibilidade magnética, χ, resulta da contribuição de todos os minerais, mas usualmente é determinada pelos minerais ferromagnéticos. Desta forma, a presença de um campo magnético H, produz a magnetização induzida, sendo que: Ji = χHi, para Hi = H + Hd, Χ – susceptibilidade resultante da contribuição de todos os minerais da rocha; Hi – campo interno; Hd – campo desmagnetizante. Para materiais isotrópicos, esta magnetização induzida é usualmente paralela ao campo geomagnético local e pode ser a componente dominante em muitos tipos de rocha. Contudo, a magnetização induzida é um processo reversível e regista a variação dos campos magnéticos passados. A relação existente entre a magnetização remanescente e a magnetização remanescente induzida pode exprimir-se pelo factor de Koenigsberger Q: Q = Jr Ji = J MRN X Hi Jr - magnetização remanescente; Ji – magnetização induzida; JMRN - intensidade da magnetização remanescente natural; Χ – susceptibilidade resultante da contribuição de todos os minerais da rocha; Hi – campo interno. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 51 Para valores de Q inferiores a 0.1, as rochas tendem a apresentar-se como maus registos do campo paleomagnético, ao contrário de valores de Q que pertencem ao intervalo ] 0.1; 1] e que são sinónimos de bons registos. Para Stacey (1963) existe uma relação entre o valor de Q e a dominância de grãos multidomínio (Q < 0.5) ou de grão domínio simples (Q > 0.5), sem esquecer ainda a existência dos grãos com características intermédias, os pseudo-monodomínios. Podem ler-se na seguinte tabela 1, os valores referentes aos tamanhos críticos para as transições de estruturas de domínio para diferentes minerais, deduzidas de trabalhos teóricos e experimentais (PIPER, 1987). Tabela 2 – Valores referentes aos tamanhos críticos para as transições das estruturas de domínio (Piper, 1987). A magnetização remanescente natural (MRN) entende-se pela magnetização remanescente que a rocha apresenta antes se ser submetida, em laboratório, a qualquer processo de desmagnetização e depende do campo geomagnético e dos processos geológicos atuantes na formação da mesma. Desta forma, espera-se que a MRN medida apresente um valor muito próximo ao da magnetização remanescente da amostra “in situ”. A MRN adquirida durante a formação da rocha resulta, por norma, de duas ou mais componentes: - a componente primária, adquirida por processos simultâneos à formação da rocha – magnetização remanescente primária (MRP); - a(s) componente(s) secundária(s) que é adquirida num determinado tempo, ou durante um intervalo de tempo contínuo. Uma componente secundária quase sempre presente é a magnetização remanescente viscosa que aparece associada a grãos magnéticos caracterizados Mineral Domínio simples (µm) Multidomínios (µm) Magnetite 0.025 – 0.030 0.05 – 0.08 Maghemite - 0.06 Titanomagnetite 0.08 0.2 – 0.6 Hematite 0.025 – 0.030 10 – 15 Pirrotite ? 1.6 – 3 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 52 por baixas forças coercivas ou baixas temperaturas de bloqueio, e apresenta a direção do campo atual. Na maioria dos casos, a componente primária corresponde à componete de maior estabilidade. No entanto, surgem dúvidas na classificação de uma componente como primária utilizando-se então, o termo magnetização remanescente característica (MRC) para designar as componentes com maior estabilidade. Nas rochas podemos encontrar vários tipos de magnetização remanescente, quase sempre associadas à origem e evolução das mesmas ou a processos impostos em laboratório. No primeiro grupo podem incluir-se: - a magnetização remanescente térmica (MRT) que é imposta durante processos de arrefecimento a partir de temperaturas superiores ou inferiores às temperaturas de Curie dos minerais magnéticos; - a magnetização remanescente detrítica ou deposicional (MRD), que é adquirida pelo alinhamento dos grãos magnéticos durante a deposição; - a magnetização remanescente pós-deposicional (MRPD) que é imposta aos sedimentos após a deposição, mas antes da diagénese; - a magnetização remanescente química (MRQ) que é adquirida pelo crescimento de minerais magnéticos ou por alteração dos minerais pré-existentes; - a magnetização remanescente viscosa (MRV) que resulta de flutuações térmicas em minerais de baixa temperatura de bloqueio. Do segundo grupo, fazem parte: - a magnetização remanescente isotérmica (MRI) que é imposta em laboratório, por aplicação de campos magnéticos unidirecionais a temperatura constante, por norma a temperatura ambiente; FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 53 - a magnetização remanescente anisterética (MRA), adquirida quando uma amostra é submetida simultaneamente a um campo alterno e a um campo direto; - a magnetização remanescente rotacional (MRR) adquirida por um espécime em rotação, quando um campo magnético alterno é aplicado. A MRI é aquela que é abordada neste trabalho, sendo utilizada em laboratório, como um método expedito na determinação das estruturas magnéticas presentes nas rochas. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 54 5.2. Magnetização Remanescente em rochas ígneas Segundo Butler (1992) as rochas ígneas são geralmente classificadas mediante dois critérios: a sua composição e a sua granulometria. As rochas ácidas contêm sílica livre e feldspatos ricos em Na. A composição das restantes varia entre termos intermédios e tipos básicos. Relativamente à granulometria a classificação é feita entre granulometria fina, intermédia e grosseirae é geralmente interpretada como reflectindo o grau de diferenciação do magma, enquanto a granulometria é função da profundidade a que o arrefecimento se processa. No que respeita às propriedades paleomagnéticas das rochas ígneas não é comum qualquer classificação. Desta forma e de um modo geral, podem estabelecer-se dois grandes grupos: - um constituído pelos tipos litológicos propícios à obtenção de dados paleomagnéticos com interesse geológico (por norma as rochas básicas e ultrabásicas); - tipos litológicos que não permitem a obtenção de componentes referentes a paleocampos (por norma o grupo das rochas ácidas especialmente as plutónicas de grão grosseiro). A distribuição pelos dois grupos não é feiyta de forma linear sendo que é apenas garantida após a aplicação das técnicas laboratoriais a amostras e respectiva análise de dados. As condições a que a rocha foi submetida durante o intervalo de tempo que decorre entre o seu arrefecimento e o tempo atual de observação foram fundamentais na preservação ou não do registo magnético inicial. De destacar outros aspoectos importantes como a sua composição mineralógica e, especialmente, a composição, forma e tamanho dos minerais magnéticos. Nas rochas ígneas, a sua magnetização remanescente térmica, é adquirida durante o processo de arrefecimento, quando os seus constituintes magnéticos ultrapassam o limite logo abaixo da sua temperatura de bloqueio (função da composição, do tamanho e das anisotropias associadas ao grão). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 55 Figura 27 – Representação gráfica do processo de aquisição de magnetização remanescente térmica por uma rocha com magnetite. O registo da MRT tem início abaixo da temperatura de Curie (580º C, neste exemplo) e corresponde à soma das MRTp adquiridas em cada intervalo de temperatura. A curva J/J0 versus temperatura representa o processo inverso (desmagnetização). (Adaptado de Piper, 1987). As rochas de grão grosseiro apresentam um arrefecimento muito lento, e os seus minerais permanecem assim largamente em equilíbrio durante o arrefecimento. Mantidos a altas temperaturas por largos períodos de tempo, a magnetização remanescente dos minerais magnéticos foi continuamente substituída sempre que ocorreram variações de campo durante o arrefecimento. Nestas, a MRN entende-se como o somatório de componentes de temperatura moderada. Por outro lado, as rochas de grão fino podem ter adquirido uma única MRT enquanto os seus componetes magnéticos arrefecem abaixo das temperaturas de Curie. Os óxidos de ferro e titânio são os minerais magnéticos mais importantes nas rochas ígneas. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 56 5.3. Medição da MRN e MRI A estabilidade da MRN é habitualmente estudada recorrendo a processos que permitem “decompor” o vector magnetização resultante inicial. Uma das primeiras operações a efectuar foi a medição da MRN. Foram escolhidas várias amostras das diferentes fácies que foram estudadas no Laboratório de Paleomagnetismo da Universidade de Coimbra. O equipamento de medida é um magnetómetro Minispin Molspin, do tipo fluxgate, que se encontra ligado a um computador, através do qual é possível obter e guardar registos (Figura 28). Os valores obtidos sob forma de declinação (dec.), inclinação (inc.) e intensidade (int.), caracterizam o vector da magnetização que, por norma, é resultante da soma de mais vectores. Figura 28 – Equipamento de medição da MRN (Molspin) da Universidade de Coimbra. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 57 Através do estudo da MRN podemos retirar informações tais como a intensidade da magnetização, bem como ter uma ideia da composição vectorial da MRN. Foi feita uma medição de 20 amostras no total. Para a medição, as amostras são devidamente colocadas no porta amostras do equipamento, que previamente deve ser calibrado com uma amostra de calibração. Após a obtenção dos valores foram selecionadas as amostras cuja intensidada era mais elevada (correpondentes à fácies G0 e G1). Estas amostras foram submetidas a mais duas medições para que se obtivessem valores precisos da sua MRN. Na seguinte tabela estão os resultados destas amostras após três medições consecutivas. Tabela 3 – Valores de MRN de todas as amostras. 1º Medição Amostra Declinação (º) Inclinação (º) Intensidade (mAm-1) 1_B1 230.9 25.2 0.8225 2_B1 258.3 48.7 10.3223 3_B1 58.2 56.6 15.1840 4_D1 86.2 70.4 10.0218 6_A2 329 31.9 0.2026 7_A2 245.2 54.4 0.1761 8_A2 158.2 61.7 0.0813 9_A2 208.3 49 0.1603 11_A2 63.1 15.1 0.4933 12_B2 0.4 78.3 174.6291 16_B1 101.5 4.8 0.4635 17_A1 208 37.2 18.3605 17_B1 218.4 67 22.8637 20_B2 220.3 13 2.1293 20_A2 209.5 2.8 1.6908 21_A2 249.1 34.2 0.3800 22_B1 54.5 34.9 0.0732 24_B1 131.2 65.2 0.1950 29_A2 304.7 40.5 0.1451 69_C1 4 15.4 16.9180 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 64 Tendo em conta os resultados obtidos, foi estudada a relação entre os valores dos isótopos de oxigénio e a suscetibilidade magnética (Km) das amostras estudada em trabalhos realizados. A suscetibilidade magnética define-se pela capacidade que um material tem em deixar-se magnetizar sob a ação de um campo magnético induzido. A relação estabelecida entre os dois parâmetros parece ser inversa uma vez que o granito G0 , do tipo magnetite, fácies externa do CPSE, têm valores de Km elevados (Km > 10-3) e apresenta valores baixos de δ18O na ordem dos 8.9 a 10.30/00. Quanto aos granitos G1 que são granitos paramagnéticos, “ilmenite type”, os valores de δ18O são mais elevados. Na seguinte imagem pode observar-se esta relação tendo em conta que, para tal, foram também utilizados outros granitos cujos valores de δ18O e Km eram conhecidos (Sant’Ovaia et al., 2012). Figura 32 – Valores de Km em escala semi-logarítmica (SI) versus δ18O. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 65 Capítulo VII 7.1. Considerações finais FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 66 7.1. Considerações finais Neste trabalho, foram utilizados diversos métodos com o fim de tentar compreender o mecanismo de instalação do Complexo Plutónico de Santa Eulália. Desta forma, e depois da análise conjunta dos dados obtidos, podemos então apresentar e sintetizar os resultados principais e respectivas observações:  A observação petrográfica indica que as duas fácies mais externas do complexo têm uma composição homogénia, apresentando como mineralogia principal: quartzo, biotite, plagioclase, feldspato potássico e alguma moscovite, (maior abundância em biotite). Como mineralogia acessória apresentam apatite e alanite. O granito apresenta-se na maioria em grãos subédricos existindo apenas alguma deformação pontual, em que os grãos se encontram com contornos mais irregulares. A biotite apresenta-se parcialmente cloritizada e as plagioclases aparecem geralmente deformadas e com zonamento bem marcado. Da fácies G0 para a fácies G1 é notável o decréscimo de feldspato potássico em favor da plagioclase. Na fácies G2 a mineralogia principal é composta esencialmente por: quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e feldspato potássico e como mineralogia acessória a apatite. Nesta fácies granítica é notável maior quantidade de grãos de moscovite resultante da alteração da plagioclase. É bastante visível a deformação das plagioclases, assim como, pontualmente, a deformação do quartzo que surge em grãos de menor dimensão e com contornos irregulares. Na fácies G3 a mineralogia acessória é composta por quartzo, biotite, moscovite, plagioclase e microclina. Como mineralogia acessória, está presente a apatite. A moscovite surge em maior quantidade relativamente à biotite, resultante da alteração das plagioclases. A biotite apresenta-se, na sua maioria, totalmente cloritizada e com epídoto associado. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 67  Inicialmente foram distinguidas quatro fácies: G0, G1, G2 e G3. Baseado nos correntes trabalhos (nomeadamente Sant’Ovaia et al.) conclui-se que as fácies G1, G2 e G3 são genericamente equivalentes pelo que se passou a fazer distinção apenas de duas fácies: G0 E G1. Quanto à MRN é notória a distinção entre as fácies pelo que na fácies G0 os valores de MRN são bastante mais elevados relativamente à facies G1. Relativamente à MRI1T consegue-se fazer nitidamente uma distinção de comportamento magnético (também apoiado pelos estudos de ASM realizados em outros trabalhos) entre o granito da fácies periférica, G0, e a fácies G1..Na fácies G0 os valores da MRI1T variam entre 179.49 e 5875.46 mA/m, numa média de 2042.12 mA/m para um (N = 7) e na fácies G1 os valores de MRI1T variam entre 8.09 e 35.59 mA/m, numa média de 22.82 mA/m (N = 10). Relativamente às curvas de aquisição da Magnetização Remanescente Isotérmica nos granitos da fácies G0, estas demonstram uma saturação entre 0.3 e 0.4 T, seguido por um pequeno aumento na intensidade de campos crescentes o que sugere que esta fácies é controlada por minerais ferromagnéticos (magnetite). Os valores e as curvas de aquisição dos granitos da fácies G1 da Magnetização Remanescente Isotérmica demonstram um comportamento paramagnético devido aos minerais ferromagnéticos tais como a biotite e a ilmenite, no entanto também poderá conter uma pequena fração de magnetite.  Existe uma relação inversa entre os valores de δ18O e da suscetibilidade magnética (Km). As fácies mais exteriores do complexo granítico (G0 e G1) apresentam valores altos de suscetibilidade magnética (Km > 10-3 Si) e de MRI1T, mas baixos valores de δ18O que rondam entre 8.9 e 10.30/00. Pelo contrário, as fácies mais centrais (G2 e G3) que apresentam valores mais baixos de suscetibilidade magnética (Km > 10-4), e MRI1T, apresentam valores mais altos de δ18O, que variam entre os 10.5 11.90/00. Os dados obtidos indicam que as fácies G0 e G1 são diferentes do ponto de vista de comportamento magnético, o que pode sugerir condições redox diferentes para a génese dos magmas que constituem as duas fácies. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 68 Como foi dito na introdução, não se pode classificar este estudo como um estudo fechado, onde não há mais nada para descobrir. Na sequência deste estudo, e tendo em conta os demais existentes sobre este complexo plutónico, surge uma necessidade de esclarecer algumas dúvidas e consequentes propostas para estudos posteriores, tais como: - Execução de lâminas de planos de inclusões fluídas (PIF) e análise direcional dos planos de microfraturação; - Estudo da fraturação no encaixante, com o fim de se estudar as estruturas e a deformação nas rochas que terão conduzido a intrusão granítica; - Elaboração de mais perfis gravimétricos de modo a permitir modelar a forma 3D do plutão. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 69 Referências bibliográficas  Bateman, C., Dodge, W., Kistler W. (1991) – Magnetic Susceptibility and Relation to Initial 87Sr/86Sr for Granitoids of the Central Sierra Nevada, California, pp. 555 – 568.  Brooks, B., Ellwood, W., David, W. (1981) – Correlation of magnetitic susceptibility with 18O/16O data in late orogenic granites of the southern Appalachian Piedmont, pp. 200 – 202.  Butler, R. (1992), Paleomagnetism: magnetic domains to geologic terranes. Blackwell Scientific Publications.  Carrilho Lopes, J.M. & Lopes, J.L. & Lisboa, J.V. (1997) – Caracterização petrográfica e estrutural dos granitos róseos do Complexo Plutónico de Monforte – Santa Eulália (NEAlentejo, Portugal) – Estudos, notas e trabalhos, Instituto Geológico e Mineiro, tomo 39, pp. 141-157.  Carrilho Lopes, J.M.; Munhá, J.M.; WU, C.T.; Oliveira, V.M.J. (1998) – O Complexo Plutónico de Monforte – Santa Eulália (NE – Alentejo, Portugal Central): caracterização geoquímica e considerações petrogenéticas. Comun. Inst. Geol. e Mineiro, tomo 83, pp. 127-142.  Carrilho Lopes, J.M. (1989) - Petrologia e Geoquímica de Granitóides Hercínicos na Zona de Ossa-Morena: O Maciço de Sta. Eulália - Univ. Évora, pp. 138 – 139.  Ferrão, M., 2011. Caracterização Petrofísica e Petrográfica do Granito da Madalena. Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. (Dissertação de mestrado, 2º ciclo).  Gonçalves, F., Coelho, A. V. T. (1971_a) – Nota prévia sobre o provável carácter subvulcânico do Maciço Granítico de Santa Eulália (Alto Alentejo). Boletín Geológico y Minero. T: LXXXII.III.IV (291-298).  Hoefs, J. (2009), Stable Isotope Geochemistry – Springer – Verlag Berlin Heidelberg, 2009. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 70  Menéndez L.G.; Azor, A.; Pereira, M.D.; Acosta, A. (2006) – Petrogénisis de plutón de Santa Eulália (Alto Alentejo, Portugal) – Revista de la Sociedad Geológica de España, 19 (1-2): 69-86.  Pamplona, J. (2001) - Tectónica do antiforma de Viana do Castelo – Caminha. Regime de deformação e instalação de granitóides. Tese de Doutoramento em Ciências da Terra, Universidade do Minho.  Pitcher, W. S. (1993), The nature and origin of granite. Blackie Academic & Professional, Chapman & Hall, pp. 321.  Rosa, D. R. N. (2001), Metallogenesis of the Jales gold district, northen Portugal. Tese de Doutoramento. Colorado School of Mines, 262 p.  Sant’ovaia, H., Noronha, F., 2005.Classificação de granitos hercínicos portugueses com base nas suas características petrofísicas. Cadernos Lab. Xeolóxico de Laxe Coruña. 2005. Vol. 30, pp. 75-86.  Sant'Ovaia, H., 2008. Propriedades magnéticas dos minerais. Estudos de ASM para caracterização petrofísica das rochas. In, Curso Técnicas Aplicadas à Análise FísicoQuímica de Minerais - Resumos, 2008. Geologos, pp.45-52.  Sant’Ovaia, H., Martins, H., Carrilho Lopes, J., Machado, J., Noronha, F. (2012): Correlation of magnetic susceptibility with 18O data in magnetite and ilmenite-type granites from Iberian massif. Goldschmidt Conference 2012. Abstracts Montreal (submitted).  Sant’Ovaia, H., Carrilho Lopes, J., Nogueira, P., Gomes, C., Cruz, C., Machado, J. (2012): Petrophysical and geochemical characterization of the late-variscan Santa Eulália Plutonic Complex (Ossa-Morena Zone, Portugal). Goldschmidt Conference 2012. Abstracts Montreal (submitted).  Vigneresse, J.L. (1995), Crustal regime of deformation and ascent of granitic magma. ElSevier-Tectonophysics 249 : 187-202.  Vigneresse, J.L. (1995), Control of granite emplacement by regional deformation. ElSevierTectonophysics 249 : 173-186. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 71 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 72 Anexos Anexo A – Tabelas de dados e resultados Anexo B – Artigos publicados no âmbito do projeto PTDC/CTE-GIX/099447/2008 (FCT-Portugal, COMPETE/FEDER). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 73 Anexo A Tabelas de dados e resultados FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 80 MRI  Tabela com resultados da MRI de cada amostra e respectivo gráfico. Amostra 1_B1 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,7128 0,0007 25 92,0633 0,0842 50 157,2970 0,1439 100 259,3076 0,2373 150 367,0625 0,3359 200 444,7084 0,4069 250 518,4160 0,4744 300 585,8130 0,5360 500 801,8955 0,7338 700 951,8929 0,8710 900 1060,9308 0,9708 1000 1092,8601 1 -25 811,3862 -0,7682 -50 489,6374 -0,4636 -100 444,2978 -0,4206 -150 262,7904 -0,2488 -200 90,3969 -0,0856 -250 33,5240 -0,0317 -300 160,3893 -0,1519 -500 534,6207 -0,5062 -700 785,7008 -0,7439 -900 981,3564 -0,9291 -1000 1056,2267 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 81 Amostra 4_D1 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 14,0699 0,0048 25 1135,9016 0,3891 50 1531,3504 0,5245 100 2221,6851 0,7609 150 2549,2432 0,8731 200 2703,3728 0,9259 250 2775,1291 0,9505 300 2819,6989 0,9658 500 2879,3183 0,9862 700 2899,0760 0,9930 900 2910,8572 0,9970 1000 2919,6350 1 -25 291,8053 -0,0991 -50 862,0474 -0,2929 -100 1778,2619 -0,6041 -150 2336,5160 -0,7938 -200 2563,4305 -0,8709 -250 2685,7565 -0,9124 -300 2754,5571 -0,9358 -500 2876,2075 -0,9771 -700 2908,1352 -0,9880 -900 2923,3817 -0,9931 -1000 2943,5848 -1 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Capo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 82 Amostra 16_B1 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,6830 0,0010 25 75,7715 0,1067 50 141,8175 0,1998 100 234,2131 0,3299 150 305,0871 0,4298 200 347,1770 0,4891 250 394,6662 0,5560 300 419,0090 0,5902 500 556,9777 0,7846 700 587,8433 0,8281 900 635,3791 0,8950 1000 709,8939 1 -25 429,4158 -0,6754 -50 115,8833 -0,1823 -100 99,5176 -0,1565 -150 36,4898 -0,0574 -200 102,6852 -0,1615 -300 237,5306 -0,3736 -500 446,6556 -0,7025 -700 540,6527 -0,8504 -900 630,2929 -0,9914 -1000 635,7826 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 83 Amostra 20_A2 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 1,1515 0,0008 25 375,2632 0,2632 50 574,5566 0,4029 100 803,7348 0,5637 150 939,1903 0,6586 200 1006,8679 0,7061 250 1060,2732 0,7436 300 1103,0246 0,7735 500 1242,5735 0,8714 700 1320,7853 0,9263 900 1405,8458 0,9859 1000 1425,9449 1 -25 533,2640 -0,3487 -50 394,1488 -0,2577 -100 512,4561 -0,3351 -150 627,6184 -0,4104 -200 750,1020 -0,4904 -250 881,8982 -0,5766 -300 1008,1399 -0,6592 -500 1135,9785 -0,7428 -700 1390,2287 -0,9090 -900 1527,2808 -0,9986 -1000 1529,4213 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 84 Amostra 20_B1 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,7431 0,0004 25 497,9769 0,2381 50 773,5909 0,3699 100 1228,0007 0,5871 150 1475,0378 0,7052 200 1596,3083 0,7632 250 1679,8661 0,8032 300 1736,1226 0,8301 500 1893,7858 0,9054 700 1992,8434 0,9528 900 2080,4776 0,9947 1000 2091,5877 1 -25 892,4526 -0,4376 -50 241,8937 -0,1186 -100 541,9486 -0,2658 -150 923,9037 -0,4531 -200 1133,4097 -0,5558 -250 1306,2482 -0,6405 -300 1407,7752 -0,6903 -500 1687,4579 -0,8275 -700 1868,1204 -0,9161 -900 2001,3189 -0,9814 -1000 2039,2684 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Apliado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 85 Amostra 69_C1 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 4,3737 0,0024 25 1034,7513 0,5765 50 1255,1259 0,6993 100 1561,6062 0,8700 150 1674,8673 0,9331 200 1748,3037 0,9740 250 1782,5067 0,9931 300 1800,2571 1,0030 500 1813,3682 1,0103 700 1800,9731 1,0034 900 1790,3758 0,9975 1000 1794,9267 1 -25 503,7686 -0,2755 -50 967,8519 -0,5294 -100 1453,0660 -0,7948 -150 1661,2246 -0,9086 -200 1753,1036 -0,9589 -250 1787,6546 -0,9778 -300 1806,9676 -0,9883 -500 1833,1708 -1,0027 -700 1821,2088 -0,9961 -900 1824,8220 -0,9981 -1000 1828,3025 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 86 Amostra 6_A2 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,1908 0,0085 25 8,1621 0,3618 50 14,5032 0,6428 100 19,0715 0,8453 150 20,8317 0,9233 200 21,7514 0,9641 250 22,4780 0,9963 300 22,4652 0,9957 500 23,0196 1,0203 700 23,2111 1,0288 900 23,1975 1,0282 1000 22,5612 -1 -25 2,7473 -0,1144 -50 8,5799 -0,3574 -100 16,4203 -0,6839 -150 20,0528 -0,8352 -200 21,4550 -0,8936 -250 21,9930 -0,9160 -300 23,2980 -0,9704 -500 23,8414 -0,9930 -700 23,7138 -0,9877 -900 23,7611 -0,9896 -1000 24,0097 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 87 Amostra 7_A2 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,1066 0,0031 25 6,6074 0,1891 50 11,8530 0,3392 100 18,4385 0,5277 150 22,9007 0,6554 200 25,0953 0,7182 250 26,2278 0,7506 300 27,3096 0,7815 500 29,8349 0,8538 700 32,4826 0,9296 900 33,9730 0,9722 1000 34,9432 1 -25 17,3267 -0,5052 -50 7,8959 -0,2302 -100 4,5617 -0,1330 -150 11,1901 -0,3263 -200 15,3562 -0,4478 -300 19,8669 -0,5793 -500 26,3761 -0,7691 -700 30,2879 -0,8832 -900 33,1317 -0,9661 -1000 34,2948 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 88 Amostra 8_A2 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,1446 0,0073 25 4,4876 0,2271 50 7,1534 0,3620 100 12,0597 0,6102 150 14,7994 0,7488 200 15,9342 0,8062 250 16,9789 0,8591 300 17,3098 0,8758 500 18,9145 0,9570 700 19,4830 0,9858 900 19,7274 0,9982 1000 19,7635 1 -25 6,9590 -0,3461 -50 1,7985 -0,0895 -100 6,9000 0,3432 -150 10,6496 -0,5297 -200 12,6679 -0,6301 -250 17,1827 -0,8546 -300 15,4755 -0,7697 -500 18,2162 -0,9060 -700 19,2865 -0,9594 -900 20,0870 -0,9991 -1000 20,1058 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 89 Amostra 9_A2 Campo Aplicado Intensidade Valor normalizado 0 0,2708 0,0124 25 7,6428 0,3514 50 12,9603 0,5958 100 17,3853 0,7993 150 19,6262 0,9023 200 19,9183 0,9157 250 20,2278 0,9300 300 20,5388 0,9443 500 21,1832 0,9739 700 21,5520 0,9908 900 21,5371 0,9902 1000 21,7512 1 -25 3,1392 -0,1459 -50 5,7509 -0,2673 -100 13,6330 -0,6337 -150 16,9093 -0,7860 -200 18,7318 -0,8707 -250 19,7014 -0,9157 -300 19,8068 -0,9206 -500 20,5550 -0,9554 -700 21,0809 -0,9799 -900 21,0675 -0,9792 -1000 21,5142 -1 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -1000 -500 0 500 1000 MRI Campo Aplicado (mT) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 96 Geoquímica isotópica  Tabela de amostras escolhidas para o estudo da geoquímica isotópica e respetivos resultados. Amostras Fácies Suscetibilidade Magnética (Km) δ18OSMOW 01_D1 G0 97,27 * 10-6 10 02_D1 G0 1083 * 10-6 10,2 04_E1 G0 1205 * 10-6 9,5 12_D2 G0 7173 * 10-6 10,3 06_C1 G1 97,75 *10-6 10,4 09_D1 G1 94,78 *10-6 10,2 29_F2 G1 86,46 * 10-6 10,5 11_D1 G2 115 * 10-7 10,2 21_B1 G2 133,10 *10-8 10 24_B2 G3 64,41 *10-9 11,9 FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 97 Anexo B Artigos publicados no âmbito do projeto PTDC/CTE-GIX/099447/2008 (FCT-Portugal, COMPETE/FEDER). FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 98 Petrophysical and geochemical characterization of the late-variscan Santa Eulália Plutonic Complex (Ossa-Morena Zone, Portugal) Caracterización petrophysica y geoquímica del Complejo Plutónico de Santa Eulalia (Zona Ossa Morena, Portugal) H. Sant’Ovaia1, J. Carrilho Lopes2, P. Nogueira3, C. Gomes4, C. Cruz1 & J. Machado1 1 DGAOT. Faculdade de Ciências, Centro de Geologia da Universidade do Porto, Porto (Portugal). [email protected] 2 Departamento de Geociências, Universidade de Évora; Centro de Geologia da Universidade de Lisboa, Portugal. [email protected] 3 Departamento de Geociências, Universidade de Évora; Centro de Geologia da Universidade do Porto, Portugal. [email protected] 4 CGUC, Departamento de Ciências da Terra, FCTUC, Universidade de Coimbra, Portugal. [email protected] Resumen: El Complejo Plutónico de Santa Eulalia es un macizo granítico calco-alcalino, situado en la zona norte de la Zona de Ossa Morena, compuesto de un granito de color rosa de grano medio a grueso (grupo G0) que comparte con grandes y alargadas masas de rocas máficas (gabros) a rocas de composición intermedia (granodioriticas), grupo M, y una zona granítica central gris monzonitica (grupo G1) de grano medio. Mediante un enfoque multidisciplinar, análisis de la ASM y de curvas de Imanación Isoterma Remante, y de y la geoquímica isotópica, (Nd y 18O), se señalan que las diferencias encontradas en sus comportamientos magnéticos, fabricas magnéticas y geoquímica isotópica, pueden reflejar diferentes procesos petrogénicos asociados a diferentes condiciones redox y emplazamientos de los sistemas graníticos G0, G1 y M. Palabras clave: Anisotropia de Susceptibilidad Magnética, Geoquímica, Granitos, Imanación Isoterma Remante. Abstract: The Santa Eulália Plutonic Complex (SEPC) is a calc-alkaline granitic body located in the northern part of the Ossa Morena Zone, composed by a mediumto coarse-grained pink granite (G0 group) involving large elongated masses of mafic (gabbroic) to intermediate (granodioritic) rocks, M-group, and a central gray monzonitic granite (G1 group) which present dominant medium granular facies. A multidisciplinary study, including petrophysical, AMS and IRM measurements, and geochemical data, elemental and isotopic (Nd and 18O), point out differences in magnetic behaviour, magnetic lineations patterns and geochemical features, reflecting distinct petrogenetic processes at the level of the magmatic sources and evolution, as well as the emplacement mechanisms of M, G0 and G1 facies associated in the SEPC. Key words: Anisotropy of Magnetic susceptibility, Geochemistry, Granites, Isothermal Remanent Magnetization. INTRODUCTION The Santa Eulália Plutonic Complex (SEPC) is a calc-alkaline granitic body that occupies an area of 400 km2 and is located in the northern part of the Ossa Morena Zone of the Variscan Iberian sector, near the limit of the Central Iberian Zone. SEPC is considered as late-Variscan because it cross-cuts the regional variscan structures (Fig.1). The host rocks of the plutonic complex are composed by metamorphic formations from Upper Proterozoic to Lower Paleozoic. In the NE-sector of the shear zone a metasedimentary Ediacaran unit (Série Negra) outcrops, composed by metasedimentary siliciclastic rocks, including some black cherts. In the SW-sector of the shear zone, a low-grade metasedimentary and metavolcanic unit involving quartz-pelitic, carbonated and volcanic rocks correspond to the Early Cambrian sequence. In the western sector of SEPC, several metasedimentary enclaves are present mainly with pelitic and carbonated composition. The SEPC has two main granitic facies which present different compositions and textures. From the rim to the core, there is a mediumto coarse-grained pink granite (G0 group) involving large elongated masses of mafic (gabbroic) to intermediate (granodioritic) rocks, here designated by M-group, and a central gray monzonitic granite (G1 group) which present dominant medium granular facies being also visible textures with a slight porphyritic tendency close to the contact with G0 granite (Fig. 1). In this work a multidisciplinary approach including Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) and Isothermal Remanent Magnetization (IRM) studies and isotopic geochemistry characterization is presented. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 99 0 10 20 30 40 50 60 Frequency (%) Km x 10-6 SI -1,000 -0,800 -0,600 -0,400 -0,200 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 T P% G0 G1 FIGURE 1. Location of SEPC; sampling sites and mapping of M, G0 and G1 groups. MAGNETIC FABRIC An AMS study was conducted to acquire a magnetic fabric of these granitoids. This study was based on 76 sampling sites where 8 specimens per station were available: 29 sites in G0 facies, 27 in G1 facies, 5 in M-group and 15 in enclaves and host rocks (Fig.1b). The measurements were made in the University of Porto using a KLY-4S Kappabridge susceptometer (AGICO). A sequence of 3 susceptibility measurements along different orientations of each specimen allowed us to compute the orientation and magnitude of the three main axes k1 ≥ k2 ≥ k3 of the AMS ellipsoid. For each site, the AGICO soft-ware enabled us to calculate the mean susceptibility Km and the intensities and orientations of the three axes K1 ≥ K2 ≥ K3, which are its tensorial means. K1, the long axis of the mean ellipsoid, is the magnetic lineation of the site and K3, the short axis, is the normal to the magnetic foliation. P%, the magnetic anisotropy, corresponds to (K1/K3-1)*100 and T, expressed by (2 ln (K2/K3)/ln(K1/K3)-1) is the shape parameter of the AMS ellipsoid. The Km values range between 41.6 and 7343.7 x 10-6 SI in granitic rocks. Two major groups can be established: facies G0, with Km > 10-3 SI (mean: 1357.4 x 10-6 SI) which supports the presence of magnetite, and the central facies (G1) with Km< 10-4 SI (mean: 97.0 x 10-6 SI). In the central facies the paramagnetic behavior is due to ferromagnesian minerals, such as biotite, and ilmenite. In basic rocks from M-group, Km values are homogeneous with a mean of 620.9 x 10-6 SI which is typical of gabbros and granodiorites and are due to the high contents of ferromagnesian minerals. In the enclaves and host rocks, Km values range between 55.9 and 717.8 x 10-6 SI, with a wide variation due to the different composition of these rocks (Fig.2). FIGURE 2. Frequency histogram of bulk magnetic susceptibility. The magnetic anisotropy and the magnetic fabric pattern were characterized only in granitic facies. P% ranges between 1.2 and 18.7% being in mean >5% in facies G0 and <3% in the central facies (G1). The high P% in G0 facies may be caused by the fact that the magnetite, which has a high susceptibility, is the bearer of the magnetic signal. Therefore a weak alignment of magnetite grains leads to a higher anisotropy of the rock. Nevertheless, microscope observations show signs of a post-magmatic deformation in G0. T ranges between -0.354 and 0.768 with the strongest oblate AMS ellipsoids in central facies and the slightly oblate in G0 (Fig.3). The magnetic foliations are subvertical ENEWSW-striking in G0 and G1 granites. Magnetic lineations are subvertical in G0 and plunge moderated to the SE in facies G1 (Fig. 4). FIGURE 3. Plot of the shape parameter (T) and anisotropy (P%) showing dominant oblate ellipsoids. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 100 ISOTHERMAL REMANENT MAGNETIZATION The Isothermal Remanent Magnetization (IRM) values were measured using a Molspin spinner magnetometer and fields were imparted with a Molspin magnetometer from the University of Coimbra. Measurements were performed on samples in order to obtain the IRM values, the IRM and the -IRM acquisition curves (Fig. 5). FIGURE 5. IRM acquisition curves for representative samples. Js: saturation magnetization; J: magnetization. (a) G0 granites and (b) G1 granites. Samples were magnetized firstly in the same direction from 12.5 mT up to 1T and secondly in the opposite direction also from 12.5 mT up to 1T. IRM1T values range from 179.49 to 5875.46 mA/m (mean: 2042.12 mA/m, N=7) in G0; and between 8.09 and 35.59 mA/m (mean: 22.82 mA/m, N= 10) in G1 granites. In G0 granites, the IRM acquisitions curves show saturation in fields between 0.3 and 0.4 T followed by a small increase in intensity in increasing fields, suggesting that the main carrier of the remanence is low magnetite or Ti-magnetite. In G1 facies, the IRM values and acquisition curves point out a paramagnetic and antiferromagnetic fractions but a small fraction of magnetite can also be present (Fig. 5). GEOCHEMISTRY Major and trace element geochemical data highlight significant differences between M, G0 and G1 groups. Mafic to intermediate rocks (M group) are typically metaluminous, plot close to M-type granitoids (Fig. 6), FIGURE 6. (104∙Ga/Al) vs. A.I. (agpaitic index) diagram for representative analysis of M, G0 and G1 groups of SEPC. The letters M, I, S and A correspond to average compositions of different types of granitoids according to the classification of Whalen et al. (1987). and the less differentiated facies (gabbro) shows a positive Sr anomaly and a slight negative Ti anomaly. G0 (pink) granites correspond to the more evolved liquids present in SEPC (highest SiO2 and lowest MgO wt% contents), have a metaluminous tendency, present compositional similarity with A-type granitoids (Whalen et al., 1987), and show REE patterns with negative Eu anomalies. Instead, G1 (gray) facies are typically monzonitic granites with a peraluminous (Stype) character. When compared with G0 group, G1 granites show high (La/Lu)N ratios and less pronounced negative Eu and Sr anomalies (Lopes et al., 1998). Considering the mafic-intermediate (M group) and granitic rocks (G0 and G1 groups) of the SEPC as a whole, Nb anomaly (calculated between Th and La) is systematically negative (<1) and covers a wide range of values (0.09<Nb*<0.97) compatible with variable contributions of crustal fractions during magmatic differentiation processes (Fig. 7). -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 -1000 -500 0 500 1000 J/Js Applied field (mT) 4-D1 - G0 69_C1 - G0 2-E1 - G0 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -1000 -500 0 500 1000 J/Js Applied field (mT) 7-A2 - G1 22-B1 - G1 24-B1 - G1 9-A2 - G1 29-A2 - G1 11-A2 - G1 21-A2 - G1 8-A2 - G1 (a) (b) FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 101 FIGURE 7. [Th – Lu] spider diagram for representative samples of M, G0 and G1 groups of SEPC. Elemental concentrations normalized with values presented by Sun & McDonough (1989). Nd isotopic data are relevant in the petrogenetic approach of the SEPC. Considering an age around 290 My (Pinto, 1984), the less evolved gabbro of the Mgroup has a Nd isotopic signature (ɛNd290=+1.7) compatible with parental magmas extracted from the mantle. Isotopic data from representative samples of G0 granite (-2.67<ɛNd290<-1.86) are within the range of ɛNd290 values defined by mafic-intermediate rocks of M group (-4.0<ɛNd290<+1.7). In contrast, the grey granites (G1), placed in the central part of the SEPC, show lower ɛNd290 values (-5.9<ɛNd290<-5.7) suggesting petrogenetic processes with particular influence of crustal melts (Lopes et al., 2012). δ18O values for SPEC were obtained by laser fluorination at the Stable Isotopic Laboratory of Salamanca. The G0 granite has low δ18O values ranging from 9.5 to 10.3 0/00 and the G1 facies have higher values of δ18O ranging of 10.0 and 11.9 0/00. DISCUSSION The AMS and IRM data support that the facies G0 and the facies G1 have a distinct magnetic behavior. G0 is controlled by a ferrimagnetic fraction (low magnetite or Ti-magnetite). The G1, Km< 10-4 SI, shows a paramagnetic behavior due to ferromagnesian minerals, such as biotite, and ilmenite. However IRM curves also reveal small contents of magnetite. In basic rocks from M-group, Km is typical of gabbros and granodiorites and is due to the high contents of ferromagnesian minerals. These different magnetic behavior suggest different redox conditions in magma genesis of the two main granitic facies. Magnetic anisotropy is higher in G0 granite which is due to the presence of magnetite but microscope observations also show signs of a post-magmatic deformation in G0. The magnetic foliations are subvertical ENE-WSWstriking in both granites. However, magnetic lineations have different patterns: are subvertical in G0 and plunge moderated to the SE in facies G1. Elemental geochemistry and Nd-isotopic results suggest the influence of an ACF-type differentiation process in the petrogenesis of SEPC granitoids, being the crustal assimilation more extensive in the case of the G1 facies. There is an inverse relationship between Km and δ18O values of G0 and G1 granites which agrees with other granites of Iberian massif (Sant’Ovaia et al. 2012) showing that magnetite-type have low values δ18O and that ilmenite-type are δ18O enriched. The different magnetic behaviour, the magnetic lineations patterns, and geochemical features, reflect distinct petrogenetic processes at the level of the magmatic sources and emplacement mechanisms of M, G0 and G1 facies associated in the SEPC. ACKNOWLEDGEMENTS This work has been financially supported by PTDC/CTE-GIX/099447/2008 (FCT-Portugal, COMPETE/FEDER). REFERENCES Lopes, J.C., Munhá, J., Wu, C.T., Oliveira, V.M.J. (1998): O Complexo Plutónico de Monforte-Santa Eulália (Alentejo-NE, Portugal Central): caracterização geoquímica e considerações petrogenéticas. Comun. Inst. Geol. Min., 83: 127142. Lopes, J.C., Sant’Ovaia, H., Nogueira, P. (2012): SrNd isotopic constraints on petrogenesis of Santa Eulalia plutonic complex (Central Portugal). Goldschmidt Conference 2012, Abstracts Montreal. (submitted). Pinto, M.S. (1984): Granitóides Caledónicos e Hercínicos na Zona de Ossa-Morena (Portugal). Memórias e Notícias, Publ. Mus. Lab. Min. Geol. Univ. Coimbra, 97: 81-94. Sant’Ovaia, H., Martins, H., Carrilho Lopes, J., Machado, J., Noronha, F. (2012): Correlation of magnetic susceptibility with δ18O data in magnetiteand ilmenite-type granites from Iberian massif. Goldschmidt Conference 2012, Abstracts Montreal. (submitted). Sun, S.S., McDonough, W.F. (1989): Chemical and isotopic systematics of ocean basalts: implications for mantle composition and processes. in A.D. Saunders & M.J. Norry (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins, Geol. Soc., London: 313-345. Whalen, J.B., Currie, K.L., Chappell, B.W. (1987): Atype granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contrib. Mineral. Petrol., 95: 407-419. FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 102 FIGURE 4. Map of the magnetic lineations (a) and magnetic foliations (b) with orientations stereonets (Schmidt, lower hemisphere projection). Go G1 Go G1 (a) (b) Magnetic foliations poles FCUP “Petrografia, Parâmetros magnéticos e Geoquímica isotópica do CPSE” 103 Correlation of magnetic susceptibility with δ18O data in magnetiteand ilmenitetype granites from Iberian massif HELENA SANT’OVAIA1*, HELENA MARTINS1, JOSÉ CARRILHO LOPES2, JOANA MACHADO1 AND FERNANDO NORONHA1 1 DGAOT, Centro de Geologia, F.C. Univ. Porto, Portugal, [email protected] (* presenting author) 2 Centro Geologia Univ. Lisboa; Dep. Geoc., Univ. Évora, Portugal. The relation between oxygen isotopic values and magnetic susceptibility composition of 11 variscan portuguese granites has been investigated. Whole-rock oxygen-isotope (δ18O ) values for Vieira do Minho (VM), Vila Pouca de Aguiar (VPA), Chaves, Castelo Branco (CB), Manteigas and Serra da Estrela (SE) granitoids, were compilated from bibliography [1,2,3,4], and δ18O for Santa Eulalia plutonic Complex (SEPC) were obtained by laser fluorination at the Stable Isotopic Laboratory of Salamanca. Magnetic susceptibility (Km) values were obtained with a Kappabridge equipment from Toulouse University and Geology Centre, Porto University [2,5,6,7,8]. In this study is shown that there is a significant inverse relationship between Km and δ18O. Magnetite-type granites (Manteigas granodiorite and SEPC external facies) have Km>10-3 SI and low δ18O values ranging from 8.9 to 10.30/00 and ilmenite-series (all the other granites) have Km≤10-4 SI and are δ18O enriched (9.3 to 13.50/00). The I-type granites (VM, VPA, Chaves, Manteigas and SEPC) have, in average, lower δ18O (10.20/00) and higher Km values (100x10-6 SI) than the S-type granites (SE and CB) with δ18O = 12.60/00 and Km = 65x10-6 SI. Figure 1: Semi-log plot of Km (in Si units) versus δ18O. This work has been financially supported by PTDC/CTE-GIX/099447/2008 (FCT-Portugal, COMPETE/FEDER). [1] Martins et al. (in prep.) [2] Martins et al. (2009) Lithos 111, 142-155. [3] Antunes et al. (2008) Lithos 103, 445-465. [4] Neiva et al. (2009) Lithos 111, 186-202. [5] Sant’Ovaia et al. (2010) JSG 32, 1450-1465. [6] Sant’Ovaia et al. (2000) TRSE, ES 91, 123-127. [7] Sant’Ovaia et al. (2008) 33rd IGC CD. [8] Sant’Ovaia et al. (2011) Min. Mag. 75, 3, 1795.