Ciências da Terra (UNL) Lisboa N.o 14pp. 155·162

20007 Figs.

Variação dos parâmetros paleomagnéticos em perfi s dos Tufos deCondeixa (Baixo Mondego, Portugal)

Changes ofthe paleomagnetic parameters ín the Tuf os de Condeixa outcrops(Lower Mondego. Portugal)

Celeste S. R. Gomes

Depa narnenro de Ciências da Temi , Faculdade de Ciêncies e Tecn ologia, Universidade de Coimbra. Apartado 30 14 , 3049 Coimbra.

Proj . PRAXIS XXI- 212I/CTAl I56194 ; romualdo@ci.uc.pt

RES UMO

Paln r.l.l chave: Tufos de Condeixa ; paleomagnetismo; Crono de Brunhes; foniano; propriedades magnéticas; variaçõespaleodimãticas; Portugal.

São discutidos os parâmetros paleomagnéticos medidos em 4 perfis dos Tuf os de Condeixa . Os registos direccionais permitemmarcara ocorrência do Criptoerono de Polaridade Inversa Ct n- t , no perfil de Condeixa-a-Velha. São também apresentados possíveisrelações entre as propriedades magnéticas. a origem das panículas magnéticas e o registo de variações palcocliméricas. A diminuiçãodos valores da magnetização inicial e da susceptibilidade magnética. no perfilde Condeixa-a-Velha coincide com a ocorrência Cln­I (504-493 Ka) e pode ser testemunho de um aumento na paleotcmpcratura. Os processos de desenvolvimento dos Tufos de Condeixacorrespondem ao lonianc-Tarcnliano(?).

ABSTRACT

Key words: Tufos de Condeixa; paleomagnelism; Brunhes Chron; lonian; magnetic propcn ics; palcoclimatic changcs: LowcrMondego; Portugal.

Paleomagnetic parameters measured in 4 outcrops ofthe Tufos de Conde ixa are presentcd. The dircctional signatures allow lheadmission oflhe Revcrsed Polarity Criptchron C ln-I in lhe Condeixa-a-Velha octcrop . II was possible lo discuss lhe magneticproperries, origin of lhe magnctic grains and paleoclimatic variarion relationships. The downward of lhe initial magnelization andmagnenc susceplibility valucs in lhe Condeixa-a-Velha outerop coincide wilh lhe Cl n-I (504-493 Ka) occurrence and may repre­sent a palcoclimatic varialion. The Tufos de Condeixa were formed during lhe 10nian.Tarentian(?).

INTROD UÇÃO

Os Tufos de Conde ixa ocupam uma área de cerca de10 Km 2 que incl ui as povoações de Salgueiro , Condeixa­a-Velha, Con ímbriga , Condeix a-a-Nova, Eira Pedrinha,Orelhudo e Cemache ( Soares et ai., 1997).

Os es tudos paleomagnétícos em pe rfi s dos Tufos deCo ndeix a fo ram d esenvolv id os para ava liar : ( I ) asprop ri ed ad es intrinsecas médi as que caracterizam amine ralogia magn ética e a sua interpretaç ão, no âmbitode possíveis modificaç ões paleocl imáticas; (2) os regi stosde variações di reccionais, traduzidas quer por fenómenosde va riação secular, quer por fenómenos globais que sã o

as inversões de campo, e a di scussão de "pontos de idad e",

por co mparação com as Esca las Tempora is de Po laridadeGecmagn êtica (ETPG) (p . e. Cande & Kent, 1992; 1995).

Dos estudos an teriores, desenvolvidos nos Tufos deCondeixa, desta cam-se:

I. C ho ffa t ( 1895), co m b ase no enquad ramentogeológico e em elementos paleontológicos (Palaeoloxodonantiquus e Hippopotam us major e gastrópodes), ainda queesc assos ou pouco elucidat ivos, opta pel a atribuiç ão deuma idade méd ia quat ern ária q ue, seg undo o auto r, faci litaa re presentação cartográ fica . Contudo, ad mi te que aformação dos Tufos, ainda wn fenómeno actual, poderáter começado durante o Plíoc énícc superior o u, em

155

I°Congressosobre o Cenozóico de Portugal

a lternativ a, ter-lhe suc ed ido. Assim , consid era serpre ferível fazer a distinção entre tufo s de carácter antigo etufos recentes. Para este autor, os restos fósseis de Elephasantiq uus e Hippopotamus maj or são indicadores de umcl ima mais quente que o actua l.

2. Com base em critérios altim étricos, Mendes (1985)e, mais tarde, Cunha (1988) colocam-nos igualmente noQuaternário e esca lonados no tempo, função dos diferentes(4) níveis identificados. Para estes autores, a edificaçãodos Tufos corresponde a períodos quentes interglaciares ecorre lativas de cars ifica ção intensa . O s períodosperiglac iares sã o apontado s essenc ia lme nte co moresponsáveis pelo encaixe da rede hidrográfica.

3. Em Cardoso ( 1993) são novamente avaliados osrestos de vertebrados (Elephas antiquus e Hippopotamusmajor) e admite-se uma idade do Siciliano II (Gunz­Mindel) . Para o autor, as "associações do Plistocénicomédio" de Condeixa "...são compatíveis com clima quentee húmido..." e cobertura florestal densa (p. 292 e 300);

4 . Soares et ai. ( 1997) evidencia m a exis tência dediferentes fases de tufiza ção, mas consideram "não serfácil a individualização de diferentes níveis nos Tufos deCondeixa.;" devido a uma evidente continuidade dasmassas tufosas , mesmo quando se registam var iações decota. Como hipótese de traba lho, distinguem dois grandesgrupos: um, representado peios tufos que afloram naáreade Condeixa-a-Velha; outro, materializado peios depós itosde Eira Pedrinha, Cernache e Condeixa-a-Nova. Estesgrupos seriam, no âmbito do espaço do Baixo Mondego(Soares etai., 1989), correlatívcsdos Depósitos de Ameal­Santo Varão do Siciliano (Minde1- Riss) e dos Depósitosde Terraço de Tentúgal-GabrielosdoTirreniano (Riss-Wunn),respectivamente. Sob o ponto de vista litológico, os mesmosautores individualizam as seguintes tãcies: conglomeráticas(Cgq, Cgc e Cgg) ; pe líticas (Pa e Pc); de acumulação,ricas cm restos vegetais (TaC, Teg e Tt) e em cortina (Tc).

5 . Em Go mes (2 00 0) admite-se a hip ótese deocorrência de um criptoc ronc de polaridade inversa (C In­I), localizado a cerca de 4 metros do topo do perfil deCondeixa-a-Velha, que com base na ETPG de Cande &Kent (1992 ; 1995) poderá apresentar idades possíveis daord em dos 504-493 Ka. Porém, naquele tra balho sãoigualmente referidas outras possibilidades, em acordo comes t udos qu e têm s ido ap rese ntados, ve rsando aproblemátic a ocorrênci a de pequ enas va r iaçõesdireccionais (com duração aproxim ada < 1O~-I ()6 anos) ,importantes no Crono de Po laridade Nonnal de Brunhes.

M ÉTODOS E RESULTADOS

Foram amostra dos 4 per fis, locali zados na árearepresentada pelos Tuf os de Condeixa (fig. I): perfil deSalgueiro ( 1) e perfil de Conde ixa-a-Velha (2), a sul; eperfis de Cernache (3 e 4), a norte . As técnicas utilizadasna obtenção e orientação das amostras foram as descri tasem Gomes (1996).

Para ava liar o vector magnetização remanescente natu­ral (MRN) foram med idas cerca de 200 amostras: 32 nummagnetómetro criogénico (GM400 CCL) no "/nstituto de

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Ciencias de La Iierra Jaume Almera, CS/C, Barcelona.Espaiia" (Gomes, 2000) e as restantes num magnetómetroJR5A no "Departamen to de Geociencias Marinas yOrdenatión del Temtorio, Universidad de Vigo, &pafia".Num gru po de 40 amostras efectuaram-se estudos daes tabi lida de do vector MRN po r pro cessos dedesmagnetização térmica e por campos magn ét ico salternos (ca). Procedeu-se ainda à medição dos valores dasusceptibilidade magnética (K) numa balança KLY-2, antese após a desmagnet ização té rmica, assim como àdeterminação das curvas de magnetização remanescenteisotérmica (MRI).

Os valores de declinação, inclina ção e intensidadeinicial (JO> que definem cada vector estão representadosnos diagramas das figuras 2, 3, 4 e 5.

No perfi l I (fig. 2) foram amostrados 6 sítios (amostrasTf). Regista-se a variação dos valores de declinação, ainclinação é positiva e, em média, superio r a 45°. Osvalores de Jo variam entre 0,679 e 8, 187 mám-' (N =

número de amostras = 41 ). No perfil 2 (fig. 3) foramamostrados 16 sítios (amo stras Tv), numa espess ura decerca de 8 metros que corresponde à frente de umapedreiradesactivada. Os valores de declinação dis tribuem-se en­tre 270 e 90" e a inclinação apresenta valores positivos,destacando-se o registo de valores nega tivos , em doisníveis distintos . Jo apresenta variações significativas, en­tre 0 ,057 e 23,280 mém-' (N = 90), sendo possívelidentificar um mínimo. Po r sua vez, os valores de K variamentre - 17,0 e 49,0 (xlO-Ó SI) .

Para o perfil 3 (fig. 4), com umaespess ura de 5 metros,amostrado em 7 sítios (amostras Ht], asdirecções colo cam­se, em média, no quarto quadran te e as inclinações sãopositivas; Jo var ia entre 1,081 e 23,720 mam-' (N = 22).No perfil 4 (fig . 5) , para um total de 66 amostraspertencentes a 17 sítios , em 5 metros de espessura(amostras Th), as direcções apresentam maior d ispersãoque no perfil anterior, embora se mantenha uma maiordensidade no 4" quadrante e a presença de inclinaçõesnegativas. Os valores de Jo variam entre 0,200 e 96,020rnárrr (N " 66).

De40 amostras correspondentes a uma secção do perfi lde Condeixa-a-Velha (entre os 3 e os 8 metros), 32 foramsubmetidas a desmagnetização térmica até va loresmáximos de 580"C e as restantes desmagne tizadas por ca,até máximo s de 70 e 100 m'T. As c urvas dedesmagnetização permitem conclu ir que os mi neraismagnéticos a presentam te mpe ra turas de bloq ueioinferiores a 580"C e forças coercivas menores que 70mT.Estas propriedades são compatíveis com a presença deest ruturas ferr imagnéticas, exis tentes em percentagensínfimas como traduze m os val ores de Jo e dasuscep tibilidade inicia i. Por sua vez, as curvas de MRIsão igualmente compatívei s com a presença de estruturasferrimagnéticas.

O estudo da estabilidade da MRN permi te estabelecera presença de duas componentes de magnetízação (TVI eTVII) para 3 dos sít ios estudados (Gomes, 1999,2000).Para outros três, admite-se a possibilidade de ocorrênciade uma componente de polaridade inversa que, na maiorparte das amostras, não é possível iso lar. Contudo, por

Ciênciasda Terra (UNL), 14

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" Campanianosup. " Maastrichiano

1-Turonlano-SantonianoGrés de FuradolJro

CalcáriosdeTrouxemil " Cenomaniano superior

Formação de Rgueira da Foz " (1) Apliano-Cenomaniano

~i!j~ntinUidadeCak:ários mlcrfticos e biodetrfticos _Aaleniano-Baton·ano(1)(Grupo deSIc6) I

Margas e calcáncs margosos - Pliensbaquiann- ToarcianoCalcáriosedolcmas . .(Camadas deCoimbra) - Slnemunano

Fig.1 • Carta Geológica da região de Condeixa. (in: Soares et ai., 1997). Localização dos perfis amo strados: I - per fil de. Cc rnache; 2 - pe rfil de Condeixa-a-Velha; 3 c 4 - perfis de Ce mache.

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'0Congresso sobre o Cenczótcc de Portugal

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Fig. 3 - Rep resentaçã o dos valores de declinação . inclinação e intensidade relativos ao perfil de Conde ixa-a-velha(2 • amostras Tv).

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Fig. 4 - Represent ação dos valores de declinação, inclinação e intensidade relativos ao perfil de Cemache I (3 - amostras Th) .

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Ciências da Terra (UNL) . 14

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Fig. 5 - Representação dos valores de declinação, inclinação c intensidade relat ivosao perfil de Cemache 2 (4 . amostras Ht).

comparação com duas das amostras que apresentam umacomponente inversa, aliada ao processo de evolução dovecto r MRNdurante a desmagnetização, pode admitir-sea hipótese da presença de umacomponente de polaridadeinversa. Esta. em alguns exemplares, encontra-se quasecompletamente substituída, ou poderá mesmo ter sidodestruída antes de individu aliza da, e isto devido aoaquecimento e alterações consequen tes na mineralogiamagnética.

ANÁLISE DOS RESULTADOS

De acordo com a sua localização , os perfis se rãoanali sados em grupos de dois: (1) perfi s de Salgueiro-

Condeixa-a-Velha e (2) perfis de Cemache. A projecçãodos valores do log da intensidade (mAm-') versusespessura(medida a partir da base), para os perfis l (fig. 6) ,pemúteveri ficar que os valores de J, são superiores nas amostrasdos sítios referen tes ao membro essencialmente terrigeno(f. Pa) e que, por sua vez, exis te uma maior dispersão nasfãcies travertínicas (Tt); nestas é possível realçar um picode menor intensidade (mínimo).

Os perfi s de Cemache (fig. 7) apresen tam valores deJo superiores aos medidos no s perfis de Salgu eiro­Co ndeixa -a-Vel ha. A ex pli cação para as va ri açõesanteriores pode encontra r-se em aspectos relacionados comcontribuiç ões magnéticas distintas: na área de Salgueiro­Condeixa-a-velha os Tufos contactam com a Formação

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P. DE CERNACHE

Fig. 7 ~ Variação dos valores de lo nos perfis de Cernache. D - descontinuidade.

159

10Congressosobre o Cenozéico de Portugal

P. DE SALGUEIRO· CONDEIXA·A VELHA

Fig. 6 - Variação dos valores de lonos perfis dc Salgueiro ­Condeixa-a-velha. D- descontinuidade; M- mínimo.

A leitura c interpretação dos dados paleomagnéticosem quatro perfis dos Tufos de Condeixa permitiu :

1. Considerar um criptoerono (ou microcrono) depolaridade inversa, localizado a cerca de 4 metros do topodo perfil de Condeixa-a-Velha e admitir a poss ibilidadede outras variações direccionais importantes; o criptocronopoderá corresponder àquele marcado na ETPG de Cande& Kent (1995) e com idade admitida dos 504-4 93 Ka.

CONS IDERAÇÕES FI NAIS

por comparação com as Escalas Temporais de PolaridadeGeomagnética (Cande & Kent , 1995).

Em média. os valores de Jo são diferentes nas duasáreas estudadas, possivelmente relacionados com a origemdas partículas magnéticas. Por sua vez, a variação em cadaperfil, destacável no perfi l de Salgueiro-Condeixa-a-Ve1ha,poderá estar relacionada com variações paleoclimáticas.A relação entre os parâmetros magnéticos e as variaçõespaleoclimáticas tem sido amplamente demon strada emperfis de rochas corres pondentes a distintos amb ientes desedimentação.Constituem exemplos os resultados obtidos:em loess e depósitos associados (p. e. Jordanova. &Petersen 1999), em sedimentos de lagos (Rose nbaum eta/ ., 1996 e Lanci et a/o 1999) e cm tufos ca lcários elitologias associad as (Escudcro, 1997; Escudem et a/. ,1997). Porém, as conclusões não são directas, ou seja, nãoexiste uma relação directa entre valores absolutos, obtidosna avaliação dos parâmetro s magn éticos, e o tipo depaleoclima. Aspectos como a origem dos sedimentos e asalterações pós-deposícíoneís, que podem induzir variaçõesnas propriedades magnéticas dos minerais, devem serconsiderados (Dekkers, 1997).

Num es tudo efectuado par a os Tufos do Jorox,Escudero et ai. ( 1997) chegam às seguintes conclusões:as baixas concentrações em minerais magnéticos (valoresde Ju entre 0,1 e 1,3 mám-t) corres pondem a litologiascarbonatadas, edificadas durante "óptimos climáticos"(fases bíostésícas): as concentrações elevadas (valores deJu entre os 3,2 e os 14,5 roAm-I) ob tidas nos corposdetríticas são tradutoras de "fases rexistásicas", Analisandotodos os valores de Ju medidos nos perfis dos Tufos deCondeixa verifica-se que as diferenças existentes entre osperfis, a norte e a sul, serão mais facilmente j ustificadaspelas distintas contribuições terrígenas que por variaçõesclimáticas, embora estas não se devam excluir.

Nos perfis de Salgueiro e Condeixa-a-Velha (Fig. 6) évisível a diminuição dos valores da magnetização inicial,quando passamos aos travcrtinos e nestes verifica-se aindaum mínimo (M). É igualmente de realçar o facto de esteminimo corresponder ao intervalo equivalente à inversãode polaridade (504 - 493 Ka) e poderá significar aindauma variação pal eoclimáti ca . Est es dados podemcomparar-se com as curvas de Wollin et a/ o (1978) etambém consideradas em Bradley ( 1996, p. 97) (curvasde variação da intensidade magnética versus tempo, paraos últ imos 2 Ka), cuja leitura permite verificar, paraidêntico intervalo de tempo, diminuição nos valores daintensidade e aumento na temperatura.

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Los lnt. (mAm ·1 )

de Figueira da Foz e, na área de Cemache, também comas Areias e Argilasde Taveira. A variação das propriedadesmagnéticas, re lacionada com o con teúdo em mineraismagnéticos, está, muitas vezes,' dependente de alteraçõesna contribuição terrígena e, portanto, também dependentedas condiçõ es pal eoclimáticas. Contudo, os mineraismagnéticos poderão também ser biogen étícos, em espe­cial associados à actividade de bactérias produtoras demagnetite (Fe p 4) e cuja ac tivi dade é igua lmen tedependente das condições do meio, nomeadamente datemperatu ra.

Os valores direccionais obtidos correspondem aoCrono Normal de Brunhes, com a possibilidade de registode, pelo menos, um criptccrono de polaridade inversa,como admitido por Gomes (1999, 2000). Asua presençapermite a discussão de uma idade possívei (504 - 493 Ka],

lopo2S

160

Não se excluem outras possibilidades de "excursões",subcronos ou microcronos que têm sido apresentados poro utros autores . Uma hierarqui a da s unidadesm agnetos tra tigrá ficas é apresentada em Opdyke &Chann e ll (1 996, p. 78) , na qual um criptocro no depolaridade signi fica uma "existência incerta".

2. Testemunhar diferenças nos valores de 1, entre osperfis de Sa lguciro-Condc ixa-a-Velha e os perfis deCemecbe, que poderão esta r relacionadas co mcon trib uições terrige na s d istintas , sem ex cl uir apossibilidade de traduzirem variações paleoclimâticas, oque impõeuma passivei variação de idades .

3. Associar as variações de J" em especia l nos perfisd e Salgue iro - Con deixa-a -Ve lh a a alte raçõespaleoclimáticas, nomeadamente o núnimo que se verificaa cerca de 4 metros do topo e que corresponderia a umclima mais quente e seco(?). É de realçar o facto de aoadmitinnos para este mínimo a idade referida no ponto I.ele poder co rresponder a um outro de baixos valores deintensidade (e igualmente d iminuição dos valores de d"}insc rito nosgráficos de Wollin etai. (1978). Estatendênc:acorresponde ainda, nos referidos gráficos, a aumento datemperatura.

Deaco rdo com Soares (inf. oral) é muito possível queos Tuf os de Condeixa , pe lo men os atende ndo aosresultados das análises radiométricas que têm vindo a ser

BI BLIOGRAFIA

Ciências da Terra (UNL),1 4

efectuadas (Urrh), tenham idades que rondam os 0,45 ­1,5? Ma para as fácies Pado Salgueiro-Condeixa-a-Velhae 10 a 27 Ka para as fãcies Ttdos mesmos perfis. Contudo,para o topo, em Condeixa-a-Nova, a inclusão de artefactosromanos conduz-nosà admissão de umaidade maisjovem,talvez a rondar os 2 000 anos BP.

Da aná lise conj uga da de todos os valores, e porco mpa ração co m as tabel as cron ostratigr á fi casapresentadas em Van Couvering (1995 , 1997), podemosadmiti r que os Tuf os de Condeixa se desenvolveram du­rante o Ioniano-Tarentiano? (utilizado cm Van Couvering1997 como possível designação do andar que sucede aoloniano), co m assi naturas , que r no criptoc rono (oumicrocrono) de polaridade inversa C ln- I (0,504 - 0,493Ma), quer na integração de artefactos romanos (-2Ka).

AGRAD ECIM E.'\'TOS

Ao Prof. Doutor A. F. Soares do ocr, FC[ Univ.Coimbra, pela leitura critica do texto. Ao Prof. Doutor 1.M. Parés do "Instituto de Ciencias de La Tíerra JaumeAlmera. Barcelona. Espana" e ao Prof. Doutor D. Rey do"Departamento de GeocienciasMarinasy Ordenatión deiíemtono. Universidad de VIgo. Espana pela possibilidadede realização dos trabalhos laborat oriais.

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