Estudo geoquímico e isotópico de águas supeficiais e sedimentos da região do Caramulo

Abstract

Este trabalho teve como principal objectivo a caracterização geoquímica e isotópica de amostras de águas e sedimentos de duas linhas de água principais que drenam o Maciço do Caramulo. A região do Caramulo situa-se na transição entre a Beira Alta e a Beira Litoral, na parte centro ocidental do território português, e está inserida na Zona Centro Ibérica. O sector em estudo é dominado por uma importante intrusão varisca sin- a tardi-D3, o Plutonito do Caramulo, que intruiu metassedimentos do Neoproterozóico / Câmbrico Inferior (pertencentes ao Grupo do Beiras do Complexo Xisto-Grauváquico - CXG). A amostragem incidiu ao longo de dois cursos de água e seus afluentes: o Rio Águeda e a Ribeira do Teixo. O rio Águeda nasce numa área constituída por metassedimentos do CXG e só depois atravessa o plutonito. Em contraste, a Ribeira do Teixo nasce no interior do maciço granítico e circula através deste granito antes de cruzar o limite oeste da intrusão com os metassedimentos do CXG. Os dados hidroquímicos e isotópicos (87Sr/86Sr) obtidos nas águas superficiais que drenam o Maciço Granítico do Caramulo mostraram que as suas composições foram essencialmente controladas pela interacção entre águas meteóricas e as rochas silicatadas encaixantes, na qual as reacções de hidrólise da plagioclase e da biotite tiveram um papel primordial neste processo. Outras duas fontes que contribuíram para o quimismo destas águas, nomeadamente nos iões Cl- e Na+ foram os “inputs” marinhos, com origem nos aerossóis transportados da costa atlântica, e os contributos antrópicos (fertilizantes agrícolas). As diferenças observadas no quimismo das águas dos dois cursos de água, sugere que o rio Águeda teve uma maior influência relativa por parte da biotite e o envolvimento de plagioclases com composições mais cálcicas do que a Ribeira do Teixo. Os períodos mais chuvosos parecem favorecer a dissolução de minerais através de uma maior interacção águarocha, enquanto os períodos mais secos expõem mais os contributos antropogénicos pelos efeitos de evapotranspiração. Os dados mineralógicos e geoquímicos dos sedimentos de linhas de água reflectem os contributos dos encaixantes granítico e metassedimentar atravessados e permitiram corroborar as interpretações feitas para as fontes dos elementos dissolvidos das águas superficiais. A variabilidade nos valores das razões isotópicas 87Sr/86Sr dos sedimentos sugere a mistura, em diferentes proporções, de materiais provenientes dos dois tipos de fontes. Os sedimentos da ribeira do Teixo apresentam razões isotópicas mais elevadas, reflectindo uma maior influência granítica, enquanto as razões mais baixas nos sedimentos do rio Águeda indicam um contributo dos metassedimentos do CXG mais expressivo nestas amostras

This main objective of this work was the geochemical and isotopic characterization of water samples and sediments of two main watercourses that drain the Caramulo Massif. The Caramulo region lies in the transition between Beira Alta and Beira Litoral, in the western central part of the Portuguese territory, and is part of the Central Iberian Zone. The sector under study is dominated by an important sin- to post- D3 variscan intrusion, the Caramulo Pluton, which intruded the metasediments of Neoproterozoic / Lower Cambrian age (belonging to the Beiras Group of the Complexo Xisto-Grauváquico - CXG). Sampling was performed along two watercourses and their tributaries: the Águeda River and the Teixo Stream. The spring of Águeda river is located in an area composed by metasediments of the CXG and only further ahead it crosses the plutonite. In contrast, the spring of Teixo Stream is located in the granite massif and circulates through this granite before crossing the western boundary of the intrusion, again with the metasediments of the CXG. The hydrochemical and isotopic data (87Sr/86Sr) of surface waters draining the Caramulo Granite Massif showed that their compositions were essentially controlled by the interaction between meteoric waters and the silicate rocks of the substratum, in which the hydrolysis reactions of plagioclase and biotite have played a dominant role in this process. Two other sources, contributing to the chemistry of these waters (namely Cl- and Na+ ions), were marine inputs, originating from aerosols transported from the Atlantic coast, and the of anthropogenic contributions (agricultural fertilizers). The differences observed in the water chemistry of the two watercourses suggests that the Águeda River had a quite greater influence from biotite and from plagioclase with more calcic compositions than the Teixo Stream. Rainier periods seem to favor the dissolution of minerals through a greater water-rock interaction, while drier periods expose more the anthropogenic contributions through evapotranspiration effects. The mineralogical and geochemical data of the stream sediments showed the contributions of the granitic and metasedimentary rocks crossed by the watercourses, and allowed to corroborate the interpretations made for the sources of the dissolved elements in the surface waters. The variability in the 87Sr/86Sr isotopic ratios of the stream sediments suggests the mixing, in different proportions, of materials from the two types of sources. The sediments of Teixo stream have higher isotopic ratios, reflecting a greater granitic influence, while the lower ratios in the sediments of Águeda river indicate a more significant contribution of the metasediments (CXG) in these samples