Author(s):
Rosa, Jéssica Fernandes Ferreira
Date: 2023
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/41357
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Mármores de Trigaches; Rochas ornamentais; Zona de Ossa-Morena; Cartografia geológica-estrutural; Mineralogia; Geoquímica isotópica
Description
A exploração de rochas carbonatadas na Zona de Ossa-Morena (ZOM), quer em Portugal, quer em Espanha, é uma atividade milenar, contando com mais de dois mil anos de história, tanto para fins ornamentais como arquitetónicos. Os mármores objeto desta dissertação são os chamados mármores de Trigaches (também conhecidos como de Trigaches-São Brissos), localizados no concelho de Beja (Alentejo, Portugal). A sua exploração teve início na Época Romana, tendo sido aplicados maioritariamente no sul da Lusitânia (por exemplo, em Beja, Mértola ou Alcácer do Sal), tendo utilização até à época contemporânea. Estes mármores afloram junto do bordo sul da Zona de Ossa-Morena, tendo a unidade geológica à qual pertencem sido atribuída ao Câmbrico, aliás como a maioria dos mármores explorados na ZOM. Apesar da sua importância histórica e económica à escala local e regional, estes mármores nunca foram sujeitos anteriormente a estudos geológicos detalhados, pelo que esta dissertação tem como objetivo a caracterização geológico-estrutural, mineralógica, petrográfica e geoquímica (elementar e isotópica) destas rochas. Os mármores de Trigaches afloram numa faixa alongada N-S com cerca de 2,5 km2 de área, caracterizando-se por um bandado metamórfico com orientação geral N-S, fortemente inclinado para o quadrante W. Estes são muito homogéneos do ponto de vista mineralógico (calcite > 97 %), tendo como minerais acessórios quartzo, micas (biotite ou moscovite), opacos e, mais raramente, escapolite. Apresentam uma textura granoblástica, por vezes em mosaico e com tendência para poligonização, com grãos de calcite com rebordos retos e serrilhados, e revelando a presença de maclas, em que se incluem as dos tipos III e IV, o que aponta para recristalização a temperaturas relativamente elevadas. A homogeneidade mineralógica é confirmada pelos dados geoquímicos: 52-55 % de CaO; cerca de 43 % de perda ao rubro (o que deverá corresponder, na sua quase totalidade, a CO2); baixas concentrações de SiO2 (sempre inferiores a 2%), Al₂O₃ (0,8 - 0,1%), K₂O (0,0 - 0,2%) e Na₂O (0,0 - 0,3%) indo ao encontro dos baixos teores de minerais acessórios. As concentrações de elementos das terras-raras (ETR) são muito baixas, mas, nas amostras em que é possível obter segmentos importantes dos seus perfis normalizados, eles assemelham-se aos de águas marinhas oxigenadas, realçando-se a presença de anomalias negativas de Ce. Os dados isotópicos revelam valores baixos e muito homogéneos da razão ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0,707716 ± 0,000126), semelhantes aos dados obtidos para os calcários de Odivelas, de idade devónica, e diferenciando-se claramente dos mármores de idade câmbrica, ou atribuídos ao Câmbrico (setor de Alter do Chão-Elvas; Anticlinal de Estremoz ou Viana do Alentejo-Escoural). Foi também estudada uma amostra de rocha calcossilicatada, composta essencialmente por epídoto e quartzo, de origem hidrotermal, associada aos mármores. Os dados de geoquímica de ETR e de isótopos de Sr e Nd (sendo de sublinhar que εNd350Ma = +2,5) apontam para que os fluidos responsáveis pela sua origem sejam ou metamórficos oriundos de metabasitos, ou juvenis libertados por magmas calco-alcalinos de proveniência mantélica.
The exploitation of carbonate rocks in the Ossa-Morena Zone (OMZ), both in Portugal and Spain, dates back more than two thousand years of history, and has provided to different uses, mainly ornamental and architectonic. The marbles studied in this dissertation are the so-called Trigaches marbles, that occur in the municipality of Beja (Alentejo, southern Portugal). Their exploitation began in the 1st century A.D., under the Roman rule, and they were widely used throughout southern Lusitania (e.g. Beja, Mértola and Alcácer do Sal). These marbles crop out close to the SW edge of the OMZ. The geological unit that contains the Trigaches marbles has been attributed to the Cambrian (like most of the marbles exploited in the ZOM). Despite their historical and economic importance, at a local and regional scale, these marbles were never previously the object of detailed geological study. As such, this dissertation aims to provide a geological-structural, mineralogical, petrographic and geochemical (elemental and isotopic) characterization of these rocks. The Trigaches marbles crop out in an elongated N-S strip with an area of around 2.5 km2 and display metamorphic banding, striking N-S and steeply dipping to W. These rocks are mineralogically very homogeneous (calcite > 97 %), having quartz, micas (biotite or muscovite), opaques and, more rarely, scapolite as accessory minerals. They have a granoblastic texture, sometimes mosaic and with a tendency towards polygonisation, with calcite grains with straight and serrated boundaries, and revealing the presence of twinning, including types III and IV, which suggests recrystallisation at relatively high temperatures. This homogeneity is confirmed by the geochemical data: CaO between 52 and 55 %; ca. 43 % of LOI (which should correspond, almost entirely, to CO2); low concentrations of SiO2 (always below 2 %), Al₂O₃ (0.1 - 0.8 %), K₂O (0.0 - 0.2 %) and Na₂O (0.0 - 0.3 %), in accordance with the low contents of accessory minerals. Rare-earth elements (REE) are very scarce, but the samples that display significant parts of their normalized patterns suggest strong resemblances with the patterns of oxigenated marine waters, particularly due to the occurrence of Ce negative anomalies. Isotope results show low and very homogeneous values of the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio (0.707716 ± 0.000126), similar to the data obtained in the Odivelas limestones, of Devonian age, and very distinct from the Sr isotope compositions of marbles of Cambrian (or probable Cambrian) age in other parts of the OMZ. One sample of a calcsilicate rock, associated to the marbles, was also studied. That rock has a hydrothermal origin and is mainly composed of epidote and quartz. REE geochemistry and Sr-Nd isotope data (with a relevant value of εNd350Ma = +2,5) suggest that the fluids responsible for the occurrence of this rock were either metamorphic coming from metabasites, or juvenile liberated by calc-alkaline magmas of mantle provenance.