Estudo Estratigráfico do Sector de Estremoz-Barrancos, Zona de Ossa Morena, Portugal

Abstract

"Sem resumo feito pelo autor"; - O objectivo do presente trabalho visou o estudo da sequência estratigráfica do Paleozóico do sector de Estremoz-Barrancos da Zona de Ossa Morena (Oliveira et al., 1991), de um ponto de vista lito e bioestratigrafico, este fundamentalmente com base nos graptálitos do Silúrico e Devónico Inferior. Neste sector diferenciam-se duas estruturas tectónicas principais: o Anticlinal de Estremoz e o Sinclinal de Terena. O Anticlinal de Estremoz apresente no núcleo uma sucessão considerada do Proterozóico Superior, sobre a qual assenta uma sucessão dolomítica atribuída ao Câmbrico Inferior (Formação Dolomítica), a que se segue um complexo vulcânico bimodal, com intercalações de mármores e raras passagens xistentes, de idade incerta (Ordovícico a Devónico ?). Envolvendo o anticlinal ocorre uma sequência terrígena, fortemente imbricada tectónicamente, que compreende: xistos e grauvaques da Formação de Fatuquedo, do Câmbrico Médio?, xistos roxos e esverdeados da Formação de Barrancos, do Ordovícico Inferior?, psamitos e quartzitos da Formação de Colorada, do Ordovícico Superior? a Silúrico basal; liditos e xistos negros da Formação dos "Xistos com Nódulos" do Silúrico; xistos e quartzitos da Formação dos "Xistos Raiados", do Silúrico Superior a Devónico Inferior. Todas estas unidades estão bem representadas na região de Barrancos, na qual há um razoável controle bioestratigráfico. No topo desta sequência há a sequência flishóide da Formação de Terena, que ocupa o núcleo do Sinclinal de Terena. Este trabalho é apresentado em dois volumes. O volume I trata da litoestratigrafia e apresenta um ensaio de interpretação estrutural para o sector. Os resultados obtidos serviram de base a correlações estratigráficas com outras áreas da Zona de Ossa Morena (ZOM) e do Maciço Hespérico. O volume II é dedicado à descrição paleontológica das faunas estudadas, principalmente dos graptólitos. É feita também uma reconstituição paleobioestratigráfica do sector, no contexto do Sudoeste Europeu. Os principais resultados do volume I, são: 1 - Os mármores da parte superior do Complexo Vulcano-sedimentar de Estremoz forneceram crinóides de idade pós-Ordovícico Inferior (Piçarra & Le Menn, 1994). Recentes estudos, realizados por G. Sarmiento e ainda em curso de investugação, permitiram a identificação de conodontes, sugerindo uma idade Silúrico (? Superior) a Devónico. Os mármores estão geométricamente por debaixo de liditos do Silúrico inferior, datados com graptólitos. Se se confirmar a idade Silúrico-Devónico para os mármores, o Anticlinal de Estremoz forma uma janela tectónica, como já tinha sido sugerido em interpretações estruturais anteriores (Araújo, 1989; Silva et a1.,1994). 2 - A Formação de Fatuquedo, o "Nível Quartzítico com óxidos de Fe e Mn" e a Formação de Barrancos foram cartografadas pela primeira vez, no flanco oriental do Anticlinal de Estremoz. Foi definida uma nova estrutura tectónica, o Anticlinal do Alto do Castelo, que se prolonga para sudeste para áreas já anteriormente estudadas (V. Oliveira, 1994). 3 - As Formações de Colorada, "Xistos com Nódulos" e "Xistos Raiados", foram cartografadas em várias áreas da região de Estremoz (mapa geológico do Anexo B), embora com conteúdo faunístico bastante escasso, em relação a Barrancos. 4 - A investigação fossilifera realizada na região de Barrancos, complementada com revisões de colecções antigas depositadas no Instituto Geológico e Mineiro (Lisboa e Porto) e dados palinológicos recentes (Z. Pereira et al., 1998, 1999), permitiram obter os seguintes resultados: a - os quartzitos do topo da Formação de Colorada passam gradualmente a liditos da Formação dos "Xistos com Nódulos". Na passagem entre estas formações identificaram-se graptólitos da Biozona de Parakidograptus acuminatus do Rhuddaniano, o que prova, pela primeira vez em Portugal, a existência do Silúrico basal. b - a Formação dos "Xistos com Nódulos" corresponde a uma sucessão condensada (60 m), com idade compreeendida entre o Rhuddaniano e o Ludfordiano basal. Esta unidade era anteriormente considerada do Landoveriano médio e superior (Perdigão et a1.,1982). c - a Formação dos "Xistos Raiados", constituída por uma alternância de xistos e arenitos finos (200 m), forneceu graptólitos do intervalo Ludfordiano (Biozona de Saetograptus leintwardinensis) a Lochkoviano (Biozona de Monograptus uniformis) e esporos da Biozona PE, do limite Praguiano-Emsiano. d - a Formação de Terena, composta por xistos, grauvaques e algumas passagens conglomeráticas, forneceu graptólitos (Biozona de Monograptus hercynicus) e esporos do Lochkoviano alto. Os níveis mais altos da sucessão foram datados do Praguiano e Emsiano, com base em esporos. Estas determinações colocam de parte as idades de Devónico superior (Ribeiro et al., 1979; Perdigão et al., 1982; Oliveira et al., 1991) e Carbónico inferior (Schermerhom, 1971) que antes lhe eram atribuídas e vêm confirmar o Devónico inferior, proposto por Teixeira (1951). e - as novas deterninações fossilíferas nas Formações dos "Xistos Raiados" e de Terena, complementados com os dados anteriores na Formação do Monte das Russianas, indicam claramente que estas unidades são contemporâneas, fazendo parte da mesma bacia sedimentar. As Formações dos "Xistos Raiados" e do `Monte das Russianas" fariam parte de uma plataforma carbonatada-siliciclástica, enquanto que a sedimentação turbidítica da Formação de Terena se fazia mais para oeste, em zonas mais profundas. 5 - O Complexo Ígneo de Barrancos é constituído por calcários, vulcanitos ácidos e ?brechas sinsedimentares, todos afectados pela deformação varisca. Esta associação litológica é intruída por doleritos, microdioritos e outras brechas, que não sofreram qualquer deformação tectónica (Perdigão et al., 1982). O conhecimento deste complexo é muito limitado, não existindo informação segura relativa à sua idade. 6 - Do ponto de vista tectónico, todas as unidades do sector foram afectadas pelos dois episódios principais da deformação varisca. O primeiro episódio, com direção NNOSSE e vergência para NE, é claramente visível em Estremoz (Lopes, 1995). Em Barrancos, esta fase está representada por dobras tombadas vergentes para SO (Perdigão et a1.,1982). - ABSTRACT - The present thesis aims the study of the Palaeozoic stratigraphic sequence that integrate the Estremoz-Barrancos sector of the Ossa Morena Zone (Oliveira et al., 1991) with emphasis on the lithostratigraphiy and on the palaeontological description of the graptolite asemblages of Silurian to Lower Devonian age. In this sector two main tectonic structures are recognized, i, e, the Estremoz Anticline and the Terena Syncline. The Estremoz Anticline comprise a late Proterozoic basement, which is unconformably overlain by a Lower Cambrian dolomitic sucession (Dolomitic Formation) followed by a Vulcano-sedimentary Complex of bimodal volcanics, marbles and a few shales, of uncertain age (Ordovician to Devonian ?). Surrowding the anticline crops out a highly imbricated terrigenous sequence that comprise the Fatuquedo Formation of middle Cambrian age ? (shales and greywacks), the Barrancos Formation of Ordovician age ? (grennish and redish shales), the "Xistos com Nódulos" Formation of Silurian age (lydites and black shales) and the "Xistos Raiados" Formation of late Silurian to Early Devonian age (shales and silstones). All the units that surround the Estremoz Anticline are well represented in the Barrancos region where their biostratigraphy is much better constrained. Overlying these sequence occurs the flyschoid unit of the Terena Formation, that form the core of the Terena Syncline. This study is presented in two volumes. Volume I deals with the lithostratigraphy, mapping and a limited structural interpretation. The results obtained give support to stratigraphical correlations with other areas of the Ossa Morena Zone and the Hesperian Massif. Volume II is mainly concerned with the palaeontological description of the studied faunal assemblages, composed mostly of graptolites. A tentative paleobiostratigraphic reconstruction within the context of the South European Variscides is also undertaken. The main results are here synthetised: 1 - Marbles forming the upper part of the Vulcano-sedimentary Complex of the Estremoz Anticline provided crinoids not older than the Ordovician and provisional conodont determinations (G. Sarmiento, written communication) suggests a late Silurian to Devonian age. A more detailed biostratigarphic interpretation of these results is in progress. These marbles are geometrically overlain by lydites of Lower Silurian age, proved by graptolite faunas. If the late Silurian to Lower Devonian age for the marbles is confirmed, than the Estremoz Anticline forms a tectonic window as suggested by previous structural interpretations (Araújo, 1989; Silva et a1.,1994). 2 - For the first time, the Fatuquedo Formation, the "Nível Quartzítico com óxidos de Fe e Mn" and the Barrancos Formation were recognised and mapped east of the Estremoz Anticline. This led to the identification of a new regional tectonic structure, the Alto do Castelo Anticline, whose southeast continuation had previously been mapped (V. Oliveira, 1984). 3 - The Colorada, "Xistos com Nódulos" and "Xistos Raiados" Formations whose type sections were defined in the Barrancos region (Perdigão et al.,1982), prove to be also represented in the Estremoz region, where they were also mapped (see geological map B, in anex). However, in the latter region, all these units are very poor in fossil assemblages. 4 - Intensive biostratigraphic field work in Barrancos, complemented with the revision of old collections housed in the "Instituto Geológico e Mineiro", Lisbon and Oporto, and recent palynological investigations (Z. Pereira et al., 1998, 1999) allow the following main conclusions: a - the quartzites of the upper part of the Colorada Formation grades upwards to the lydites and black shales of the "Xistos com Nódulos" Formation. Furthermore, they have yielded graptolites of Rhuddanaian Parakidograptus acuminatus Biozone showing for the first time the existence of the basal Silurian in Portugal. b - the "Xistos com Nódulos" Formation corresponds to a condensed (60 m) euxinic sucession, whose age range from the Rhuddanian to the basal Ludfordian. The age of this unit was previously considered of middle to upper Llandovery (Perdigão et a1.,1982). c - the "Xistos Raiados" Formation, a silty/shale sucession of about 200 m in thickness, yielded graptolites of Ludfordian (?Saetograptus leintwardinensis Biozone), Pridoli and basal Lochkovian ages, and spores of the PE Biozone (Praguian-Emsian boundary). d - the Terena Formation composed of shales, graeywackes and less conglomerate lenses forming a flysch sequence, yielded, at its base, graptolites (Monograptus hercynicus Biozone) and Lochkovian spores. Higher in the sucession (central area of the Terena Syncline) spores of Praguian and Emsian ages were also identified. These determinations confirm the Lower Devonian age that had been suggested long ago (Teixeira, 1951) and was latter denied, in this case, Upper Devonian (Ribeiro et al., 1979; Perdigão et al., 1982; Oliveira et a1.,1991) or Lower Carboniferous (Schermerhorn, 1971) age having been ascribed to the unit. e - these new age determinations for the "Xistos Raiados" and Terena Formations, together with former Lower Devonian fossil assemblages described in the Monte das Russianas Formation, clearly indicate that these three units were contemporaneous, forming part of the same sedimentary basin. The Monte das Russianas and "Xistos Raiados" Formations were laid down in a distal mixed carbonate/siliclastic platform while the Terena Formation turbidites filled a deeper depocenter situaded elsewhere to the west. 5 - the so-called Barrancos Igneous Complex forms a belt of poorly understood outcrops that show an association of lithologies comprising carbonates, felsic volcanics and synsedimentary breccias, which were affected by the regional tectonic deformation. This association was, in turn, intruded by dolerites, microdiorites and other brecciated dykes, all showing no effect of tectonic deformation (Perdigão et al., 1982). Further investigations are needed in order to get a better understanding of the age of the Barrancos Igneous Complex. 6 - On a structural point of view all the units of this sector were affecte by two main episodes of tectonic deformation with associated folds and congenetic cleavage. The first episode, trending NNW-SSE, is cleraly visible in the Estremoz Anticline, showing vergence towards NE (Lopes, 1995). In Barrancos, it appears to be represented by recumbent folds and associated cleavage vergent to SW (Perdigão et al., 1982).