Petrologia e geoquímica dos maciços shoshoníticos de Veiros e Vale de Maceira (Zona de Ossa-Morena): implicações geodinâmicas

Abstract

Os Maciços de Veiros (MV) e Vale de Maceira (MVM) são dois pequenos corpos intrusivos localizados no NE da Zona de Ossa Morena (ZOM). Ocorrem perto da fronteira entre o Sector Estremoz-Barrancos e o Sector Alter do Chão nos meta-sedimentos câmbricos a silúricos, formando orlas estreitas de metamorfismo de contacto, e são cortados por filões ricos em potássio de direcção NE-SW de provável idade tardi-varisca. Os plutões estudados de composição básica a intermédia são compostos por rochas granulares (MV: geralmente de grão fino, MVM: geralmente de grão médio) com uma relação entre minerais máficos e félsicos (M ') variando entre os 30% a 90% e uma relação entre feldspato alcalino e plagioclase variando entre mais de 90% e menos de 10%, produzindo um intervalo de composição entre os gabros a sienitos (predominantemente monzonitos e monzogabros). A composição mineralógica da associação gabro-monzonítica é composta por diferentes proporções de olivina (Fo56-77), augite e hiperstena, plagioclase (An40-85, geralmente labradorite), feldspato alcalino (Or70-90), flogopite e em algumas rochas horneblenda castanha (kaersutite e pargasite) ou quartzo. Como minerais acessórios: óxidos de Fe-Ti, apatite, esfena e zircão. MV e MVM são caracterizados por atributos típicos de uma associação shoshonítica e das séries orogénicas: teores elevados ou razões elevadas de K2O; K2O + Na2O; K2O / Na2O; LILE; LREE; LREE / HREE; LILE / HFSE; LILE / LREE; LREE /HFSE; Th e P2O5; baixos teores de TiO2; teores elevados mas variáveis de Al2O3. Em diagramas multielementar normalizados, são caracterizados por anomalias negativas de Nb-Ta; Zr-Hf; Ti; e Th (?); e por anomalias positivas em U (?); Pb e P. Adicionalmente são caracterizados por baixo enriquecimento em ferro (e.g. no diagrama AFM); por olivina e hiperstena normativa e por raro quartzo modal e ausência de minerais feldspatóides (i.e. rochas quase saturadas); conteúdo variável de feldspato alcalino até 30% de moda (inclusive nas rochas com olivina); coexistência de olivina, clinopiroxena e ortopiroxena (incluindo nas rochas intermédias); baixos teores de CaO na olivina; baixos teores de TiO2 na clinopiroxena; elevados teores de TiO2 e K2O nas flogopites e nas horneblendas. A associação temporal e espacial das rochas shoshoníticas de MV e VVM (c. 362 Ma) com o maciço calco-alcalino de Campo Maior (c. 376 Ma) é uma evidência clara da existência de uma placa-subductada sob a parte noroeste da ZOM durante o Devónico superior. Além disso, a presença na parte SW da ZOM de rochas toleíticas e calco-alcalinas relacionadas com a subdução (subduction related) sugerem subdução com mergulho para Norte em funcionamento desde o Devónico inferior. Os diagramas discriminantes seleccionados indicam claramente um aumento de certos elementos ou proporções das rochas magmáticas devónicas de acordo com sua idade e afinidade magmática (i.e. Mte Covas Ruivas / Mte Cortes> Campo Maior> Vale de Maceira ≥ Veiros). Considerando que os eclogitos imbricados nas Sequências Ofiolíticas Internas (SOI) aos c. 370 Ma sofreram exumação pouco tempo depois do pico metamórfico e que os dados palinoestratigráficos sugerem que o fecho da bacia Rheic é anterior aos c. 370 Ma; então a idade do maciço de Vale de Maceira (c. 362 Ma) sugere que o magmatismo shoshonítico pode ter ocorrido após a cessação da subdução e após o início da colisão continental. Além disso, estudaram-se, de forma breve, rochas de carácter filoniano como os microdioritos e microtonalitos (“vaugneritos”), lamprófiros (?) e microgranitos. A principal característica distintiva dos “vaugneritos” são os fenocristais de plagioclase e a ausência de minerais máficos anidros. A matriz é muito fina composta por quartzo, plagioclase, feldspato e biotite (s.s.) e minerais hidrotérmicos, como a clorite e actinolite. Estas são rochas são ácidas (SiO2 ~ 65%) e ricas em K (AKCA). O lamprófiro (?), de composição intermediária (SiO2 ~ 54%) e shoshonítica, é uma rocha microgranular rica em biotite com uma matriz muito fina de feldspato de quartzo. Os seus padrões normalizados multi-elementares estão em acordo com os mesmos padrões de vaugneritos e de lamprófiros, definidos e resumidos em estudos anteriores para outras zonas do Maciço Ibérico.

The Veiros (MV) and Vale de Maceira (MVM) massifs are two small intrusive bodies located at the NE of the Ossa Morena Zone. They occur close to the contact between the Elvas-Alter do Chão and Estremoz-Barrancos Sectors within the Cambrian to Silurian meta-sediments, producing narrow metamorphic aureoles, and are crossed by K-rich tardi-Variscan (?) NE-SW dykes. The studied plutons of basic to intermediate composition are composed by granular rocks (MV: often fine-grained; MVM: often medium-grained) with a ratio between mafic and felsic minerals (M’) ranging from 30% to 90%, and a relation between alkali feldspar and plagioclase varying between more than 90% and less than 10%, producing a compositional range from gabbros to syenites (prevalent monzonites and monzogabbros). The mineral assemblage of the gabbro-monzonite association is composed by different proportion of olivine (Fo56-77), augite and hypersthene, plagioclase (An40-85; commonly labradorite), alkali feldspar (Or70-90), phlogopite, and in some rocks brown hornblende (kaersutite and pargasite) or quartz. As accessory minerals: Fe-Ti oxides, apatite, sphene and zircon. Veiros and Vale de Maceira massifs are characterized by typical attributes of a shoshonite association and of a subduction related suite: high K2O; K2O+Na2O; K2O/Na2O; LILE; LREE; LREE/HREE; LILE/HFSE; LILE/LREE; LREE/HFSE; Th and P2O5; low TiO2; high but variable Al2O3. In normalized diagram characterized by negative anomalies of Nb-Ta; Zr-Hf; Ti; and Th (?): and by positive anomalies in U(?); Pb and P. Additionally, they are characterized by low iron enrichment (e.g. AFM diagram); normative olivine and hypersthene and rare modal quartz and absence of foid minerals (i.e. near saturated rocks); variable alkali feldspar content up to 30% modal (inclusive in olivine-bearing rocks); coexistence of olivine, clinopyroxene and orthopyroxene (including intermediated rocks); low CaO in olivine; low TiO2 in clinopyroxenes; high TiO2 and K2O in phlogopite and hornblende. The close age and spatial association of the shoshonitic rocks of MV and VMM (c. 362 Ma) with the calc-alkaline massif of Campo Maior (c. 376 Ma) is a clear evidence for the existence of a subduction slab beneath the north-western part of the OMZ during the Late-Devonian. In addition, the presence at the SW of Ossa-Morena of subduction related tholeitic and calc-alkaline magmatism suggest a dip northwards subduction since lower Devonian times. Selected discriminant diagrams clearly indicates an increment of certain elements or ratios of the Devonian magmatic rocks according with their age and magmatic affinity (i.e. Mte Covas Ruivas / Mte Cortes > Campo Maior > Vale de Maceira ≥ Veiros). Considering that eclogites imbricated into the Internal Ophiolite Sequences (IOMOZOS) at c. 370 and were shortly followed by exhumation and dating by palynostratigraphy assemblages suggest closure of the Rheic basin prior to 370 Ma, the age of Vale de Maceira massif (c. 362 Ma) suggests that the shoshonitic magmatism may have occurred closely after the subduction cessation and beginning of continental collision. Additionally, were also, briefly, studied dyke-like rocks: microdiorires and microtonalite (“vaugneritos”), lamprophyre (?) and microgranite. Main distinguishable feature of “vaugneritos” are the plagioclase phenocrysts and absence of anhydrous mafic minerals. The matrix is very fine composed by quartz, plagioclase, feldspar and biotite (s.s) and hydrothermal minerals such as chlorite and actinolite. These are acid (SiO2~65%) and high-K (HKCA) rocks. The lamprophyre (?), intermediate (SiO2~54%) and shoshonitic in composition, is a microgranular biotite-rich rock with a quartz-feldspar very fine matrix. Their multi-element normalized patterns are in accordance with the vaugnerite and lamprophyre ones as defined and resumed in previous studies for other zones of the Iberian Massif.