Tese de doutoramento apresentada em co-tutela por Pedro Pimenta Simões em 2000, na Universidade do Minho e no Institut National Polytechnique de Lorraine, Nancy (França)

Resumo
Neste trabalho é apresentado um estudo de maciços graníticos hercínicos sintectónicos associados ao cisalhamento Vigo-Régua, com destaque para a estrutura, mineralogia, geoquímica e geologia isotópica (U-Pb, Rb-Sr e Sm-Nd), tendo em vista caraterizar os granitóides, precisar o quadro geodinâmico de implantação e idades de instalação, definir a origem e os processos de evolução dos seus magmas.

Os granitóides situam-se na Zona Centro Ibérica, ao longo do cisalhamento Vigo-Régua, e são designados, de Norte para Sul, por granitos de Refoios do Lima, Sameiro, Felgueiras, Lamego e Ucanha-Vilar. Trata-se de granodioritos a monzogranitos biotíticos com textura porfiróide (megacristais de feldspato potássico), com encraves microgranulares máficos (cuja frequência diminui de Sul para Norte), pertencentes ao grupo dos granitóides sinorogénicos biotíticos sin-F3. Os granitos são constituídos por quartzo + plagioclase (andesina/oligoclase) + feldspato potássico + biotite + zircão + monazite + apatite + ilmenite ± moscovite. Nos granitos de Ucanha-Vilar, Lamego e Felgueiras ocorre ainda alanite ± esfena ± epídoto, enquanto no granito de Refoios do Lima está presente cordierite + silimanite ± turmalima ± granada.

Os granitos apresentam uma estruturação interna essencialmente magmática, que lhes é conferida pela orientação dos megacristais de feldspato potássico e da biotite, e ainda pela orientação dos encraves microgranulares. As observações de campo e os dados estruturais indicam que a fábrica que os maciços apresentam é o resultado da deformação dos magmas por achatamento com uma reduzida componente rotacional, num regime tectónico dominado por uma componente compressiva sub-horizontal de direcção NE-SW, sem movimento significativo ao longo do acidente Vigo-Régua. A instalação dos granitos é compatível com o regime de tensões na etapa inicial da terceira fase de deformação hercínica (F3). O acidente Vigo-Régua esteve activo na fase final da instalação dos granitóides, atendendo à existência de cisalhamentos dúcteis direitos de direcção média N140° nos maciços estudados. A ascensão e instalação dos magmas terá sido facilitada pela deformação do encaixante metassedimentar e pela fracturação associada ao acidente, com expansão lateral in situ.

Os granodioritos-monzogranitos em estudo são moderadamente peraluminosos [(A/KNC)m:1.19-1.39] com conteúdos em SiO₂ que variam entre 62 e 70%. De acordo com os dados geoquímicos de rocha total, os granitos apresentam composições muito próximas, definindo séries independentes que evidenciam um decréscimo em Al₂O₃, CaO, MgO, Fe₂O₃t, TiO₂, P₂O₅, Ba, Sr, Zr e La com o aumento em SiO₂, excepto o granito de Sameiro que não apresenta uma evolução interna significativa. Estas séries também se distinguem pela composição das suas biotites, as quais diferem nos conteúdos em Al e/ou Mg, apresentando características aluminopotássica (granito de Refoios do Lima) e calcoalcalinas a aluminopotássicas (granitos de Sameiro, Felgueiras, Lamego e Ucanha-Vilar). Todos os granitóides apresentam elevados conteúdos em Ba, com teores médios que variam entre 981 e 1522 ppm. Os granitos apresentam perfis de terras raras com significativo enriquecimento das TR leves relativamente as TR pesadas [(La/Yb)N=33-59] e anomalias moderadas em Eu (Eu/Eu*=0.57-0.66).

As tendências de evolução tipológica (T.E.T.) das populações de zircão indicam uma origem essencialmente crustal para o granito de Refoios do Lima. Para os restantes granitos observa-se que as T.E.T. atravessam o domínio dos granitos calcoalcalinos para o dos granitos de origem crustal. No estudo geoquímico efectuado, os zircões do granito de Refoios do Lima revelam uma fase magmática com teores de HfO₂ superiores a 1.2% e de Y₂O₃ inferiores a 0.5%; estas características geoquímicas associadas às características tipológicas dos zircões e à presença de numerosos núcleos relíquia indicam uma origem por anatexia da crusta para este granito. Para os restantes granitos os dados geoquímicos sobre zircão, nomeadamente valores de HfO₂ inferiores a 1.2% e predomínio de Th sobre U na fase magmática precoce, indicam uma assinatura calcoalcalina. Contudo, a existência de uma descontinuidade composicional a nível dos teores em HfO₂ na fase magmática sugere que, no decurso da evolução dos magmas inicialmente calcoalcalinos, tenha ocorrido um processo de hibridação com um magma anatético. Também o facto das T.E.T. dos granitos de Ucanha-Vilar, Lamego, Felgueiras e Sameiro atravessarem o domínio dos granitos calcoalcalinos para o domínio dos granitos de origem crustal pode ser interpretado como indicador de um processo de mistura de dois magmas de composições diferentes.

Para obtenção dos dados geocronológicos U-Pb foram seleccionadas fracções de monazite e zircão dos granitos de Ucanha-Vilar, Lamego, Sameiro e Refoios do Lima. Em diagramas concórdia os dados isotópicos relativos às fracções de zircão definem discórdias directas com intersecções superiores a 315 ± 5 Ma (MSWD = 3.6) para Ucanha-Vilar, 319 ± 4 Ma (MSWD = 2.1) para Lamego e 319 ± 13 Ma (MSWD = 5.8) para Refoios do Lima, interpretadas como idades de instalação. Para o granito de Sameiro as fracções de zircão definem uma discórdia inversa (MWSD = 8.3) com intercepção inferior a 314 ± 4 Ma, interpretada como idade mínima de instalação, e intercepção superior a 1932 ± 126 Ma; a obtenção de uma discórdia inversa é interpretada como resultando da existência de núcleos relíquia no zircão do granito de Sameiro, confirmada ao MEV. As monazites dos diferentes granitos são subconcordantes, com idades ²⁰⁷Pb/²³⁵U muito idênticas: 317 ± 3 Ma para o granito de Ucanha-Vilar, 317 ± 5 Ma para o granito de Lamego, 318 ± 2 Ma para o granito de Sameiro e 317 ± 3 Ma para o granito de Refoios do Lima. O apertado intervalo de idades obtido sugere instalação subcontemporânea dos diferentes granitos há cerca de 317 Ma.

O estudo isotópico revelou razões iniciais ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (317 Ma) de 0.7072-0.7073 para Ucanha-Vilar, 0.7082-0.7085 para Lamego, 0.7083-0.7084 para Felgueiras, 0.7082-0.7084 para Sameiro e 0.7104-0.7106 para Refoios do Lima. Os valores de eNd (317 Ma) obtidos foram de -4.39 a -4.75 para Ucanha-Vilar, -5.03 a -5.09 para Lamego, -5.02 a -5.43 para Felgueiras, -4.59 a -5.03 para Sameiro e -6.01 a -6.28 para Refoios do Lima. Verifica-se que os granitos de Ucanha-Vilar e Refoios do Lima apresentam os valores mais extremados de Sri e Nd, revelando os granitos de Lamego, Felgueiras e Sameiro uma composição isotópica similar. Observa-se ainda que as assinaturas isotópicas são sucessivamente mais evoluídas de Sul para Norte. Os elevados valores de Sri e negativos de Nd indicam uma contribuição importante de componente crustal na origem dos magmas. Esta contribuição crustal é maior no granito de Refoios do Lima e menor no granito de Ucanha-Vilar.

As diferenças geoquímicas, mineralógicas e isotópicas entre os vários granitos excluem a possibilidade de uma única fonte homogénea para a origem de todos os granitos. A presença de rochas gabróicas de origem mantélica (manto enriquecido) na região onde ocorre a granito de Sameiro, de corpos granodioríticos-quartzomonzodioríticos na área de Ucanha-Vilar, bem como a abundância de encraves microgranulares máficos nos granitos de Ucanha-Vilar, Lamego, Felgueiras e Sameiro, suportam um modelo de mistura entre um magma básico (possivelmente mantélico) e um magma crustal félsico. Os dados químico-mineralógicos e isotópicos admitem como componente crustal um magma equivalente ao granito de Refoios do Lima, provavelmente derivado de protólitos metaígneos félsicos da crusta inferior. O modelo petrogenético de mistura está ainda de acordo com as características morfológias e químicas que os zircões dos granitos exibem.

Após um processo dinâmico de mistura do tipo “mixing”, os magmas terão evoluído por cristalização fraccionada, com evoluções internas distintas, à excepção do granito de Sameiro onde a evolução interna é reduzida. A aplicação de um modelo quantitativo de cristalização fraccionada aos restantes magmas sugere fraccionamento de biotite + plagioclase ± feldspato potássico + apatite ± ilmenite, em proporções variáveis para cada granito.