Strontium isotopes and sedimentology of a marine Triassic succession (upper Ladinian) of the westernmost Tethys, Spain

Chemical Stratigraphy, or the study of the variation of chemical elements within sedimentary sequences, has gradually become an experienced tool in the research and correlation of global geologic events. In this paper 87Sr/ 86Sr ratios of the Triassic marine carbonates (Muschelkalk facies) of southeast Iberian Ranges, Iberian Peninsula, are presented and the representative Sr-isotopic curve constructed for the upper Ladinian interval. The studied stratigraphic succession is 102 meters thick, continuous, and well preserved. Previous paleontological data from macro and micro, ammonites, bivalves, foraminifera, conodonts and palynological assemblages, suggest a Fassanian-Longobardian age (Late Ladinian). Although diagenetic minerals are present in small amounts, the elemental data content of bulk carbonate samples, especially Sr contents, show a major variation that probably reflects palaeoenvironmental changes. The 87Sr/86Sr ratios curve shows a rise from 0.707649 near the base of the section to 0.707741 and then declines rapidly to 0.707624, with a final values rise up to 0.70787 in the upper part. The data up to meter 80 in the studied succession is broadly concurrent with 87Sr/86Sr ratios of sequences of similar age and complements these data. Moreover, the sequence stratigraphic framework and its key surfaces, which are difficult to be recognised just based in the facies analysis, are characterised by combining variations of the Ca, Mg, Mn, Sr and CaCO3 contents

Contribuição para o conhecimento da geologia do Grupo das Beiras (CXG) na região do Caramulo-Buçaco, Portugal Central

O presente trabalho ocupa-se do estudo do Complexo Xisto-Grauváquico ante-ordovícico (Grupo das Beiras) na região do Caramulo-Buçaco (centro de Portugal). Em termos geológicos, a área estudada pertence à Zona Centro Ibérica e encontra-se limitada a N pelo granito do Caramulo, a S pela bacia meso-cenozóica de Arganil, a W pelo sinclinal paleozóico do Buçaco e pela bacia meso-cenozóica ocidental portuguesa e a E pelo sinclinal paleozóico de Arganil e pelo plutonito granítico de Tábua-Santa Comba Dão; no seio da área estudada encontra-se a bacia meso-cenozóica de Mortágua. Com base nas características litológicas e estruturais distinguem-se no Complexo Xisto Grauváquico 4 grandes conjuntos litológicos concordantes entre si, designados de Unidades I, II, III e IV, que se desenvolvem da base para o topo de N para S. A Unidade I situa-se a N da região. O seu limite inferior é desconhecido, e o superior posiciona-se no último conjunto arenoso com potência decamétrica. É constituída por xistos cinzentos e negros com intercalações de arenitos de espessura não superior a 100 metros e de extensão lateral quilométrica. Apresenta uma espessura mínima de 1000 m. A Unidade II apresenta consideravelmente menor proporção de material arenoso intercalado entre os pelitos comparativamente à unidade inferior. É caracterizada por apresentar um predomínio de material silto-argiloso e escassos níveis arenosos com potência não superior à dezena de metros e escassa continuidade lateral. Cartograficamente esta unidade constitui uma franja alargada de orientação próxima a E-W. Apresenta uma espessura aproximada de 1500 m. A Unidade III é caracterizada pela presença de conjuntos arenosos com extensão lateral quilométrica e espessura de várias dezenas de metros, separados por material silto-argiloso. Os limites inferior e superior estão situados respectivamente abaixo e acima dos principais conjuntos arenosos. Esta unidade apresenta uma espessura máxima estimada na ordem dos 2000 m. A Unidade IV, que é a unidade superior, apresenta um predomínio pelítico, com escassas intercalações de conjuntos arenosos. O seu limite inferior encontra-se no topo do último conjunto arenoso da Unidade III. Apresenta uma espessura mínima de 500 m. As características sedimentológicas das 4 unidades indicam uma sedimentação num ambiente de plataforma externa siliciclástica aberta, com a construção de barras e por vezes sujeita à acção de tempestades, com sucessivos períodos de superficialização e profundização numa bacia de sedimentação bastante subsidente. Em termos estruturais, para além duma deformação pré-ordovícica, que é comprovada pelo forte mergulho e dispersão da orientação dos eixos da 1ª fase varisca e da lineação de intersecção L1, a área estudada foi principalmente afectada pela Orogenia Varisca. A 1ª fase de deformação varisca (F1) gerou dobras com superfícies axiais e xistosidade associada (S1) de direcção WNW-ESE, e forte pendor para NNE. Estas dobras D1 apresentam comprimentos de onda que nunca chegam a ser quilométricos, desenvolvendo-se um grande flanco inverso denunciando a presença de uma antiforma para NNE e uma sinforma para SSW. A 2ª fase de deformação varisca (F2) actuou na parte nordeste da área estudada e é caracterizada por ter gerado dobras de comprimento de onda quilométrico, com planos axiais e xistosidade associada S2 de direcção NW-SE, subverticais ou a pender fortemente para NE. Embora com alguma dispersão, as lineações de intersecção L2 e os eixos das dobras D2 apresentam maioritariamente forte pendor para E. A direcção e tipos de estruturas da F2 sugerem uma correlação com a terceira fase definida em vários pontos da Zona Centro Ibérica e estreitamente relacionada com as intrusões graníticas. Do ponto de vista petrológico, distinguem-se várias rochas sedimentares (pelitos e arenitos) todas elas sujeitas a metamorfismo que não ultrapassa a fácies dos xistos verdes. Dentro das rochas sedimentares mais grosseiras, há a destacar a presença de arenitos vulcânicos cuja composição denuncia, não muito afastados da bacia sedimentar, a presença de aparelhos vulcânicos que estariam em actividade durante a sedimentação. Foram analisadas isotopicamente 27 amostras de metapelitos colhidas em 5 locais diferentes de forma a abranger quase toda a área estudada. Os dados isotópicos de quatro destes locais de amostragem forneceram isócronas Rb-Sr, em rocha total, com valores da ordem dos 400-440 Ma. O granito do Caramulo, datado pela isócrona Rb-Sr em amostras de rocha total, forneceu uma idade de 326±12Ma. As idades modelo Sm-Nd (manto empobrecido) de 5 amostras de metapelitos estão compreendidas entre 1.35 e 1.25 Ga. Este período de tempo pode ser considerado como correspondendo à época de diferenciação mantélica da crusta que deu lugar à maioria das áreas fonte dos metapelitos.

U-Pb geochronology and Nd isotope contributions to the interpretation of a peculiar ring massif: the Santa Eulália plutonic complex (SW Iberia, Portugal)

The Santa Eulalia plutonic complex (SEPC) is a late-Variscan granitic body placed in the Ossa-Morena Zone. The host rocks of the complex belong to metamorphic formations from Proterozoic to Lower Paleozoic. The SEPC is a ring massif (ca. 400 km2 area) composed by two main granitic facies with different colours and textures. From the rim to the core, there is (i) a peripheral pink medium- to coarse-grained granite (G0 group) involving large elongated masses of mafic and intermediate rocks, from gabbros to granodiorites (M group), and (ii) a central gray medium-grained granite (G1 group). The mafic to intermediate rocks (M group) are metaluminous and show wide compositions: 3.34–13.51 wt% MgO; 0.70–7.20 ppm Th; 0.84–1.06 (Eu/Eu*)N (Eu* calculated between Sm and Tb); 0.23–0.97 (Nb/Nb*)N (Nb* calculated between Th and La). Although involving the M-type bodies and forming the outer ring, the G0 granites are the most differentiated magmatic rocks of the SEPC, with a transitional character between metaluminous and peraluminous: 0.00–0.62 wt% MgO; 15.00–56.00 ppm Th; and 0.19–0.42 (Eu/Eu*)N ; 0.08–0.19 (Nb/Nb*)N [1][2]. The G1 group is composed by monzonitic granites with a dominant peraluminous character and represents the most homogeneous compositional group of the SEPC: 0.65–1.02 wt% MgO; 13.00–16.95 ppm Th; 0.57–0.70 (Eu/Eu*)N ; 0.14–0.16 (Nb/Nb*)N . According to the SiO2 vs. (Na2O+K2O–CaO) relationships, the M and G1 groups predominantly fall in the calc-alkaline field, while the G0 group is essencially alkali-calcic; on the basis of the SiO2 vs. FeOt/(FeOt+MgO) correlation, SEPC should be considered as a magnesian plutonic association [3]. New geochronological data (U-Pb on zircons) slightly correct the age of the SEPC, previously obtained by other methods (290 Ma, [4]). They provide ages of 306  2 Ma for the M group, 305  6 Ma for the G1 group, and 301  4 Ma for the G0 group, which confirm the late-Variscan character of the SEPC, indicating however a faintly older emplacement, during the Upper Carboniferous. Recent whole-rock isotopic data show that the Rb-Sr system suffered significant post-magmatic disturbance, but reveal a consistent set of Sm-Nd results valuable in the approach to the magmatic sources of this massif: M group (2.9 < Ndi < +1.8); G1 group (5.8 < Ndi < 4.6); G0 group (2.2 < Ndi < 0.8). These geochemical data suggest a petrogenetic model for the SEPC explained by a magmatic event developed in two stages. Initially, magmas derived from long-term depleted mantle sources (Ndi < +1.8 in M group) were extracted to the crust promoting its partial melting and extensive mixing and/or AFC magmatic evolution, thereby generating the G1 granites (Ndi < 4.6). Subsequently, a later extraction of similar primary magmas in the same place or nearby, could have caused partial melting of some intermediate facies (e.g. diorites) of the M group, followed by magmatic differentiation processes, mainly fractional crystallization, able to produce residual liquids compositionally close to the G0 granites (Ndi < 0.8). The kinetic energy associated with the structurally controlled (cauldron subsidence type?) motion of the G0 liquids to the periphery, would have been strong enough to drag up M group blocks as those occurring inside the G0 granitic ring.

Development of new analytical procedures of isotope geochemistry by mass spectrometry. Application to the study of high-pressure metamorphic rocks from the Iberian Massif

319 p.

Razao Sr:Ba:Rb e tipologia de zircao em granitoides dos Estado de Sao Paulo, Parana e Minas Gerais

Chemical (Sr:Ba:Rb) and zircon typology data from the Nazare Paulista, Mairipora/Cantareira, Cunhaporanga, Tres Corregos, Morungaba, Socorro, Itu, Graciosa and Serra Carambei granitoid complexes from the states of Minas Gerais, Sao Paulo and Parana (SE/S Brazil) are presented and discussed. By the zircon typology method these complexes are refered, respectively, to the 2nd crustal, 3rd crustal/low temperature C-A, low temperature C-A, medium temperature C-A, medium/light temperature C-A, K-SA/Alkaline and alkaline series which are considered as generated under increasing temperature associated with a progressive major participation of mantle material. All these series display different positions and behaviour in the Sr:Ba:Rb diagram which reinforces the use of the zircon typology method in the study of granitoids. -from English summary

87Sr/86Sr ratios, Sr and Rb concentrations and stable oxygen isotope values for some basalts from ODP Hole 504B (Table 1)

Seventeen whole-rock samples, generally taken at 25-50 m intervals from 5 to 560 m sub-basement in Hole 504B, drilled in 6.2 m.y. old crust, were analysed for 87Sr/86Sr ratios, Sr and Rb concentrations, and 18O/16O ratios. Sr isotope ratios for 8 samples from the upper 260 m of the hole range from 0.70287 to 0.70377, with a mean of 0.70320. In the 330-560 m interval, 5 samples have a restricted range of 0.70255-0.70279, with a mean of 0.70266, the average value for fresh mid-ocean ridge basalts (MORB). In the 260-330 m interval, approximately intermediate Sr isotopic ratios are found. Delta18O values (?) range from 6.4 to 7.8 in the upper 260 m, 6.2-6.4 in the 270-320 m interval, and 5.8-6.2 in the 320-560 m interval. The values in the upper 260 m are typical for basalts which have undergone low-temperature seawater alteration, whereas the values for the 320-560 m interval correspond to MORB which have experienced essentially no oxygen isotopic alteration. The higher 87Sr/86Sr and 18O/16O ratios in the upper part of the hole can be interpreted as the result of a greater overall water/rock ratio in the upper part of the Hole 504B crust than in the lower part. Interaction of basalt with seawater (87Sr/86Sr = 0.7091) increased basalt 87Sr/86Sr ratios and produced smectitic alteration products which raised whole-rock delta18O values. Seawater circulation in the lower basalts may have been partly restricted by the greater number of relatively impermeable massive lava flows below about 230 m sub-basement. These flows may have helped to seal off lower basalts from through-flowing seawater.