Comunicações Geológicas – Laboratório Nacional de Energia e Geologia. XII Congresso Ibérico de Geoquímica e XX Semana de Geoquímica

O XII Congresso Ibérico de Geoquímica e a XX Semana de Geoquímica (XII CIG | XX SG), decorreu em Évora, em setembro de 2019, com organização conjunta do Departamento de Geociências da Universidade de Évora, do Instituto de Ciências da Terra e do Laboratório HERCULES.
No seguimento do XII CIG | XX SG (2019), foi possibilitada a publicação de uma versão alargada dos trabalhos melhor avaliados pela comissão científica do congresso. Desta seleção resultou a edição do Volume 107, Fascículo II da revista Comunicações Geológicas do Laboratório Nacional de Energia e Geologia. A edição especial deste volume teve como editores quatro membros do ICT-Polo de Évora, são eles, Pedro Nogueira; Noel Moreira; Miguel Maia e José Roseiro.

Este volume especial pode ser acedido aqui:

Trabalhos de membros do ICT neste volume:

1. Crustal stretching process denounced by mafic magmatism in the Finisterra Terrane; the yield of a back-arc basin?
Noel Moreira, Fernando Noronha, Jorge Pedro, José Romão, Rui Dias, Mónica Sousa, António Ribeiro, José Roseiro


Abstract: The occurrence of a new tectono-stratigraphic terrane (Finisterra Terrane), located in the westernmost domains of the PortoTomar-Ferreira do Alentejo Shear Zone, has been highlighted in the last few years. Nevertheless, there are several gaps in the geological knowledge of this Terrane, including the interpretation of existing data in the framework of the new tectono-stratigraphic terrane proposal, with an independent evolution from the Iberian Terrane. This work is an approach to the mafic magmatism significance that is described in the tectonostratigraphic units from Abrantes-Tomar and Porto-Espinho-Albergariaa-Velha sectors of the Finisterra Terrane. The geochemical data of the amphibolite rocks show affinities with mafic and ultramafic protholits with geochemical features between within-plate basalts and MORB. These amphibolites express specific geochemical features (e.g. N-MORB normalized Ba and Th enrichments, as well as Nb and Ta anomalies), suggesting their emplacement in a back-arc basin tectonic setting.

Keywords: Finisterra Terrane, mafic magmatism, geochemistry, crustal stretching, back-arc
basin magmatism.


2. Depositional environment and passive-to-active margin transition as recorded by trace elements chemistry of lower-middle Palaeozoic detrital units from the Ossa-Morena Zone (SW Iberia)
José Roseiro, Noel Moreira, Pedro Nogueira, Miguel Maia, António Araújo, Jorge Pedro


Abstract: New lithogeochemical data of Lower-Middle Palaeozoic metasedimentary rocks of the Ossa-Morena Zone are here presented and integrated with previously published data, as well as a discussion on their provenance and geotectonic settings. In the Cambrian – Lower Ordovician rift stages, metasediments mostly derived from an acid continental source with passive margin geochemical affinities, showing a significant recycled sediment component, as well as an oxidizing depositional environment. Metasediments related with the drift stage, during Ordovician and Silurian ages, display general geochemical features similar to those that characterize the Cambrian units, inferring the prevailing acid source and passive margin geotectonic settings, and slightly anoxic depositional conditions in the end of this stage. In turn, geochemistry of samples representative of the Devonian debris deposition contrast with the passive continental margin geochemical data; notwithstanding the dominant acid source, an increased trend for a basic/intermediate sedimentary component can be observed, thus inferring a contribution of an external volcanic (probably subductionrelated) source during Devonian ages. These interpretations are in accordance with other studies regarding north Gondwana rift and drift stages during Cambrian-Silurian times and active margin settings during Devonian.

Keywords: Ossa-Morena Zone, sedimentary provenance, detrital units, lithogeochemistry.


3. Portable X-ray fluorescence and clustering methods applied to mineral exploration: the significance and nature of Batigelas anomaly (Ossa-Morena Zone – Cabeço de Vide, Portugal)
Pedro Nogueira, Paula Afonso, José Roseiro, Miguel Maia, Diogo São Pedro, Noel Moreira, João
Xavier Matos, Maria João Batista


Abstract: Batigelas is a mineral occurrence in the Alter do Chão-Elvas Sector of the Ossa-Morena Zone that was studied by the Serviço de Fomento Mineiro, including soil geochemistry and terrestrial geophysics, revealing anomalous metal contents combined with contrasting magnetic values. The results obtained justified the execution of a cored drill hole. New soil geochemistry campaign, using a portable X-ray fluorescence, has yielded new detailed results, with a set of elemental analysis for the region. The application of clustering methods (hierarchical and k-means clustering) to the analyses allowed to detail not only the initial anomaly identified, but also to discriminate the outcropping lithological units in the region. The obtained results highlight the presence of a cryptic Zn-Pb anomalous occurrence, thus emphasizing the importance of these techniques in mineral exploration campaigns, providing new exploration pathfinders.

Keywords: Batigelas, portable X-ray fluorescence, k-means clustering, hierarchical clustering.


4. High resolution geochemical mapping in the Mociços mine (Ossa-Morena Zone, Portugal).Contributes from machine learning methods
Pedro Nogueira, Sandro Vicente, Miguel Maia, José Roseiro, Noel Moreira, João Xavier Matos


Abstract: The Mociços mine is a Cu-rich quartz-carbonate vein-type deposit hosted in the Palaeozoic detrital metasediments of the OssaMorena Zone (SW Portugal), exploited during the beginning of the XX century. A soil geochemistry campaign was carried out, with a portable X-Ray Fluorescence, in order to estimate metal distribution throughout the Mociços mine, followed by summary statistics, interpolation mapping and different machine learning methodological studies (PCA, hclust and k-means) of the obtained data set. Overall results showed that soil geochemistry in the Mociços mine is spatially variable, in which three main populations were recognized (distinguished by all machine learning methods, but better defined by PCA and k-means) and correlated with geological features: i) the mineralized vein, gossan structures, mine tailings and felsic rocks, ii) the geochemical background and iii) a chemically contrasting (Zn higher than regional average) zone. This methodological approach is plausible with typical metal accumulationdispersion mechanisms in these environments and confirms the relevance of multivariate geochemistry studies for mineral exploration purposes, and of machine learning methods applied to mineral exploration.

Keywords: Principal components analysis, hierarquical clustering, kmeans, Mineral exploration.


5. Bacias de drenagem de sedimentos de corrente aplicadas à prospeção de elementos metálicos; uma proposta de metodologia e a sua aplicação na prospeção de ouro e antimónio no Distrito Dúrico-Beirão
Adriana Batista, Alexandre Lima, Helena Sant’Ovaia


Resumo: O presente trabalho tem como objetivo principal propor um procedimento metodológico simples, de baixo custo, utilizando as ferramentas de um SIG. O procedimento propõe a criação de um conjunto de bacias de drenagem, tendo como base o cruzamento entre os dados geomorfológicos e geoquímicos de sedimentos de corrente. Como objeto de estudo utilizou-se um sector no Distrito Dúrico-Beirão, caracterizado pela ocorrência de áreas potenciais para exploração de Au e Sb. Com os dados de sedimentos de corrente foram criadas bacias de drenagem e após a aplicação de todo o processamento, foram contabilizadas 81 bacias muito a extremamente enriquecidas em ouro e 112 bacias muito a extremamente enriquecidas em antimónio, comparativamente ao teor da crusta superior. Parte destas bacias foram zonas de antigas explorações de ouro e antimónio e as restantes poderão ser novas áreas de prospeção. A metodologia proposta poderá ser muito útil na sua descoberta, destacando o facto de ser um método rápido e que não envolve custos elevados.

Palavras-chave: Bacias de drenagem, geoquímica de sedimentos de corrente, prospeção
mineral, sistemas de informação geográfica.


6. Thermal evolution of the W-Sn(-Cu) Panasqueira ore system (Portugal): insights from pyritepyrrhotite and arsenopyrite geothermometers

Ivo Martins, António Mateus, J. Figueiras, P. Rodrigues, Filipe Pinto


Abstract: Panasqueira is a world-class W-Sn(-Cu) lode-type deposit hosted in metasedimentary sequences. Recurrent sulphide deposition throughout the paragenetic sequence allows the use of pyrite-pyrrhotite and arsenopyrite geothermometers to constrain some steps of the temperature-path in time. Precipitation of arsenopyrite I occurred during the 1st evolving stage at 498 ± 46 ºC and log a(S2) of -5.974 ± 1.944. The 2nd evolving stage onset included the arsenopyrite II growth at 468 ± 8 ºC and log a(S2) of -5.092 ± 0.247, and the somewhat late deposition of pyrrhotite I at 406 ± 3 ºC and log a(S2) of -6.962 ± 0.097. The 3rd evolving stage comprised the formation of arsenopyrite III at 437 ± 27 ºC and log a(S2) of -5.860 ± 0.953. These results are consistent with other information independently compiled on the thermal evolution of the Panasqueira system, supporting the inference of an important magmatichydrothermal rejuvenation episode after the 2nd depositional stage.

Keywords: Panasqueira, lode-type deposit, T-X evolution, mineral chemistry, sulphide


7. Nb-bearing mineral phases in the Bailundo Carbonatite Complex (Angola): implications of Nb geochemistry in metallogenesis

José Roseiro, I. Ribeiro da Costa, J. Figueiras, P. Rodrigues, António Mateus


Abstract: Pyrochlore group minerals are common accessory phases in many rock types of the Bailundo Carbonatite Complex. These minerals record compositional and textural features that provide useful information regarding their genesis and accumulation, monitoring magmatic, metasomatic and weathering events. In drill core samples, primary compositions (significant Ta and U contents, and relatively low Nb and F values) are found in relict cores of strongly metasomatized pyrochlore grains; irregular patches in pyrochlore rims, typically enriched in F, Na and Nb, reflect fluid alteration fronts. At shallower levels, preserved pyrochlores show well-defined concentric zoning and substantially higher values of F and Nb. In the weathering profile, alteration processes include replacement of F, Na and Ca by Ba, Sr, Pb and H2O. These data suggest the possibility of Nb concentration in late-magmatic fluids as fluoride complexes, and its subsequent mobilization and crystallization in the form of pyrochlore at shallower levels of the Bailundo Carbonatite Complex.

Keywords: Pyrochlore Group Minerals, Bailundo Carbonatite Complex, Nb-mineralization.


8. The Ossa-Morena Marbles used in the Classical Antiquity: review of their petrographic features and isotopic data

Noel Moreira, Jorge Pedro, Luís Lopes, A. Carneiro, N. Mourinha, A. Araújo, J. F. Santos


Abstract: The use of marbles during the Classical Antiquity, namely in the Roman Period, was a common practice, being extended during the 1st century. During this historical period, Hispania (Iberian Peninsula) was not an exception and there are several places where marbles were exploited with ornamental or architectonic purposes. In places like the Estremoz Anticlinal, Viana do Alentejo region, Trigaches-São Brissos, Alconera and Almadén de la Plata, evidence of ancient exploitation, attributed to the Roman Period, were recognized. In this work, these marbles are petrographically characterized and the published isotope data, namely regarding the δ13C – δ 18O pair and 87Sr/86Sr ratio, are analyzed and discussed in the context of the geological processes and their application in provenance studies of materials used during Roman Period. The available data show that the application of both isotopic and petrographic studies allows the distinction of the several marbles of the Ossa-Morena Zone from each other, therefore ascribing a probable provenance for the classical marbles of this paleogeographic zone.

Keywords: Marbles, Ossa-Morena Zone, classical antiquity, isotope geology, petrography.


9. Experiments on mineral carbonation of CO2 in gabbro from the Sines massif – first results of
project InCarbon

Patrícia Moita, E. Berrezueta, Jorge Pedro, C. Miguel, M. Beltrame, C. Galacho, Pedro Barrulas, José Mirão, A. Araújo, Luís Lopes, Júlio Carneiro


Abstract: The InCarbon project based on the principles of CO2 capture and storage technologies, aims to study the potential of in situ mineral carbonation in mafic rocks in Alentejo. The gabbro of Sines massif was selected for the first laboratory test of mineral carbonation due to its geochemical, mineralogical and textural characteristics and proximity to the main focus of CO 2 emissions in the region. Gabbro specimens were submerged in natural brine and supercritical CO 2 for periods of 1, 4, 16 and 64 days, under 80 bar and 40 ºC. The specimens were characterized before and after the experiments by means of XRD, OM, VP-SEM-EDS and ATR-FTIR, and the brine composition was analysed. Results show dissolution of silicates and textural roughness increasing with the number of days of immersion into brine. The behaviour of cations in solution after several days of testing is irregular and carbonate precipitation was not detected. Keywords: CCS, gabbro, Sines, Brine, Supercritical CO 2


10. Primeiros dados geoquímicos das lignites de uma nova ocorrência no Bilene, Gaza, Moçambique

Deolinda Flores, Isabel Suárez-Ruiz, N. Nhamutole, D. Milisse, R. Araújo


Resumo: As camadas de lignite do Pleistocénico que afloram a sul do Bilene constituem um depósito lagunar associado a um sistema de lagos costeiros com grandes dunas móveis. O estudo geoquímico de cinco amostras destas lignites é apresentado neste trabalho. As lignites apresentam rendimentos em cinzas elevados, sendo por isso consideradas rochas carbonosas, e teores em matérias voláteis, C, H, N e O são considerados normais para lignites. O teor em enxofre total (St) é baixo. As razões atómicas H/C e O/C confirmam o grau de evolução da matéria orgânica. A composição em elementos maiores corrobora a composição mineralógica identificada numa das amostras estudas. O CaO e o St estão associados à matéria orgânica, ocorrendo o Ca associado aos humatos. A maioria dos elementos traço apresentam afinidade intermédia. O Zr e o Hf encontram-se ligeiramente a significativamente enriquecidos e estão associados ao zircão. Nestas amostras o As evidencia afinidade orgânica. O Rb apresenta afinidade inorgânica ocorrendo em silicatos.

Palavras-chave: Bilene, Moçambique, lignite, geoquímica orgânica, geoquímica inorgânica.


11. Estudo geoquímico dos coques naturais da Bacia de Peñarroya-Belmez-Espiel (Espanha)

Helena Moura, M. M. Marques, I. Suaréz-Ruiz, J. Ribeiro, P. P. Cunha, Deolinda Flores


Resumo: Os coques naturais que ocorrem no sector leste do Depocentro I da Bacia de Peñarroya Belmez-Espiel resultaram de metamorfismo de contacto induzido nos carvões aquando da implantação de uma soleira dolerítica paralelamente à estratificação. Neste trabalho apresentam-se dados petrográficos e geoquímicos de três amostras de coques. As partículas orgânicas apresentam poros de desvolatilização circulares ou elípticos, textura isotrópica e, ocasionalmente, textura anisotrópica incipiente ou mosaico fino, indicando que a reflectância da vitrinite era de 0,70% a 0,85% aquando do aquecimento. A reflectância máxima das partículas de coque permite inferir uma paleotemperatura para a soleira > 390 ºC. Por sua vez, o alinhamento e dobramento dos poros sugerem que a implantação da soleira dolerítica foi simultânea ao dobramento da sucessão sedimentar. O rendimento em cinzas é variável, o teor em C elevado e o St muito baixo. O enriquecimento em Hg parece estar associado à circulação dos fluidos magmáticos e, ainda, a processos secundários.

Palavras-chave: Bacia de Peñarroya-Belmez-Espiel, coque natural, aspectos petrográficos, composição geoquímica, mercúrio.


12. Caracterização hidrogeoquímica de efluentes da mina de carvão de São Pedro da Cova (Gondomar)

João Rocha, Patrícia Santos, Joana Ribeiro, Jorge Espinha Marques, C.Mansilha, Deolinda Flores


Resumo: A mina de São Pedro da Cova, localizada no Norte de Portugal, é uma mina de carvão abandonada cujos efluentes são drenados através de duas galerias. Este estudo tem como objetivo a caracterização hidrogeoquímica destes efluentes e da linha de água para a qual são drenados, através da análise de águas com e sem influência da drenagem mineira. As águas foram analisadas in situ, através da medição do pH, condutividade elétrica e temperatura, e no laboratório, através da determinação da concentração de iões maiores e de metais pesados. Os resultados indicam que as águas de drenagem mineira apresentam pH neutro ou aproximadamente neutro, condutividade elétrica alta, bem como elevada concentração em algus metais, com destaque para Fe e Mn. As águas de drenagem mineira apresentam fácies SO4-Mg. A concentração de metais e a fácies hidrogeoquímica destas águas confirmam a contaminação de origem mineira nestas águas.

Palavras-chave: Exploração de carvão, drenagem mineira, metais pesados, fácies hidrogeoquímica.


13. Caracterização da contaminação dos solos da envolvente da escombreira da antiga mina de carvão de São Pedro da Cova
Patrícia Santos, Jorge Espinha Marques, Joana Ribeiro, João Rocha, Deolinda Flores


Resumo: A mina de carvão de São Pedro da Cova laborou entre 1795 e 1972, tendo produzido como parte do seu passivo ambiental uma escombreira com cerca de 28 000 m2 , que tem sofrido fenómenos de autocombustão de modo continuado desde 2005. Com vista à caracterização da contaminação dos solos nas imediações da escombreira, foram recolhidas 50 amostras de solo, tendo-se procedido a análises geoquímicas multielementares por ICP-MS e posterior comparação com os valores de referência para solos sugeridos pela Agência Portuguesa do Ambiente. Verificou-se que os solos próximos da escombreira, em grande percentagem superam os valores limite previstos para alguns elementos, de destacar o Sb, Ba, U, As, V, Be, Cr, Mo, Pb e Se, quer a montante, quer a jusante da escombreira, indicando uma forte contaminação antropogénica, possivelmente potenciada pela disseminação de contaminantes a partir da escombreira de carvão adjacente, quer por lixiviação, quer por via aérea.
Palavras-chave: Solo, contaminação, escombreira, carvão.