omenagem ao Professor António Ribeiro

Do nascimento à maturidade da Tectónica em Portugal

Lisboa 2005

Jl'L-.!ULr>. TÉCNICA

COMISSÃO DE HONRA

Sua Excelência o Presidente da República Sua Excelência o Ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior

Magnífico Reitor da Universidade de Lisboa Presidente da Academia das Ciências de Lisboa

Presidente do Conselho Directivo da Faculdade de Ciências de Lisboa Presidente do Museu Nacional de História Natural

Presidente da Direcção da Sociedade Geológica de Portugal

COMISSÃO ORGANIZADORA

Sociedade Geológica de Portugal (SGP) Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica da SGP (GGET)

Rogério Bordalo da Rocha Pedro Terrinha

José Carlos Kullberg Filomena M. Diniz

Vasco Valadares Célia Lee

PATROCÍNIOS

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (MCTES) Fundação Calouste Gulbenkian

Reitoria da Universidade de Lisboa Museu Nacional de História Natural

Museu da Ciência Sociedade Geológica de Portugal (SGP)

Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica da SGP Banco Português de Investimento

Caixa Geral de Depósitos

TÍTULO: Homenagem ao Professor António Ribeiro - do nascimento à maturidade da Tectónica em Portugal

EDITORES: P. Terrinha, J. C. Kullberg, R. B. Rocha & R. Dias

DEPÓSITO LEGAL: 234803/05

ISBN: 989-20-0076-5

TIRAGEM: 400 exemplares

CARTAZ E CAPA: Cleia Ribeiro

COMPOSIÇÃO E IMPRESSÃO: Escala de Cor, Artes Gráficas Lda. Av. Coronel Eduardo Galhardo, N° 7 Piso -3 .. 1170-105 Lisboa

Mensagem de Sua Excelência o Presidente da República

António Ribeiro é um distinto cidadão, académico e investigador. Professor e cientista

brilhante cedo granjeou o respeito e a admiração dos seus alunos e dos seus pares, no País

e no estrangeiro. É uma figura de referência na área da geologia e a sua obra nos domínios

de geologia estrutural, tectonofísica e sismo tectónica dos continentes e oceanos é admirada

em todo o mundo que se questiona seriamente sobre os desastres naturais, as suas razões e

os seus impactes.

o contributo generoso que prestou à nossa sociedade, quer como geólogo dos Serviços

Geológicos de Portugal, quer como Professor da Faculdade de Ciências da Universidade de

Lisboa, quer ainda como membro de reputadas academias e organizações científicas tem,

igualmente, uma indelével marca de preocupação cívica que, por este motivo, se toma

igualmente merecedora de um renovado agradecimento público.

Bem sabemos como Portugal tem um passado histórico de sismicidade declarada, o que

toma a ocorrência eventual de novos sismos uma possibilidade que não pode nem deve ser

ignorada. Mas só com a intervenção empenhada da sociedade civil se poderá caminhar no

sentido de reduzir os riscos da vulnerabilidade sísmica. O esforço do Professor António

Ribeiro no equacionamento e no esclarecimento desta problemática tem sido inquestionável.

António Ribeiro é igualmente um humanista e um homem de cultura: pelos seus escritos e

reflexões perpassam continuamente as preocupações com o mundo e o seu devir; e o seu

sobrevoo dos Capelinhos em erupção bem como o mergulho no Banco de Goringe, a 3000

metros de profundidade, são bem o indicador da grandeza de horizontes que o caracteriza.

Por estas razões, bem como pela longa amizade que nos une, associo-me com todo o gosto

à justa homenagem que lhe presta a Sociedade Geológica de Portugal.

JORGE SAMPAIO

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Mensagem de Sua Excelência o Ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino

Superior

A homenagem ao Prof. António Augusto Ramos Ribeiro que a Sociedade Geológica de

Portugal, por iniciativa do seu Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica, decidiu, em boa

hora, promover não pode deixar de contar com o meu apoio.

A carreira científica e académica do Prof. António Ribeiro recebeu, ao longo do seu

desenvolvimento, a consagração repetida dos seus pares, nas instâncias académicas e nas

estruturas de investigação em que participou.

Importa talvez sublinhar três aspectos fulcrais do trajecto do Prof. António Ribeiro: a

contribuição activa para a emergência de urna nova geração de geólogos em Portugal; a cri­

ação de urna nova estrutura de investigação - o Laboratório de Tectonofísica e Tectónica

Experimental, consistentemente avaliado com as melhores classificações desde a sua

criação e hoje integrado num Laboratório Associado; a permanente actividade de

cooperação com instituições e colegas estrangeiros, aliás, reconhecida pela homenagem que

os seus colegas espanhóis da Sociedade Geológica de Espanha acabam de lhe prestar.

A investigação recente do Prof. António Ribeiro tem-se centrado sobre problemas do maior

interesse público, na área da sismicidade.

Os avanços do conhecimento e as hipóteses que têm sido formuladas pelo Prof. António

Ribeiro, ao longo da sua obra, constituem motivo suficiente para esta homenagem, quando

se perfazem 250 anos do grande sismo de Lisboa.

JosÉ MARIANO GAGO

9

Mensagem do Magnífico Reitor da Universidade de Lisboa

Pelo seu perfil académico distinto, pela relevância reconhecida da sua obra científica, pelo

dedicado labor docente, pelo empenhamento cívico esclarecido, o Prof. António Ribeiro é

urna figura que honra a Universidade, a Ciência, a Cultura e o País.

É com maior gosto que a Universidade de Lisboa se associa à justíssima homenagem que

lhe é prestada.

A vida de urna instituição é sempre um tecido de vidas que se entre cruzam e cooperam. O

contributo multifacetado e rico do Prof. António Ribeiro deixa urna marca profunda e

frutuosa num caminho conjunto que nos cumpre levar a cabo. Saibamos, todos, estar à

altura do exemplo daqueles que nos oferecem amplo testemunho de que é possível realizar,

realizar bem, e com urna respiração de futuro.

JOSÉ BARATA-MOURA

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Mensagem da Sociedade Geológica de Portugal (SGP)

..... construir é colaborar com a Terra; é pôr numa paisagem uma marca humana

que a modificará para sempre; é contribuir também para essa lenta transformação que é a vida no Mundo.

(M. Yourcenar in O tempo esse grande escultor)

o Professor António Ribeiro marcou nos últimos quarenta anos a Geologia Portuguesa com

urna impressão indelével. Na Universidade, a forte acção pedagógica, a excepcional

competência profissional, o rigor sustentado pelo brilho com que impregna escritos e lições

e o seu elevado dinamismo científico levaram à criação de urna nova pleiade de geólogos

portugueses, particularmente no âmbito da Geologia Estrutural e da Tectónica.

Estamos perante urna mente brilhante, que consolida o saber e a experiência através de

factos reunidos ao longo de vários anos e de profícuas campanhas de trabalho de campo.

António Ribeiro tem prestado inestimáveis serviços à Ciência e à Educação, tanto a nível

nacional corno internacional; contribuiu e continuará, seguramente, a contribuir para a

construção desta intrincada malha de que é feita a Ciência.

A intrincada malha de que é, afinal, feita a vida. E também neste trabalho de campo nos

deparamos com um Homem uno, com quem os deuses se atrevem a brincar, com quem os

homens podem partilhar, para quem o poeta olha e diz

Para ser grande sê inteiro: nada Teu exagera ou exclui.

Sê todo em cada coisa. Põe quanto és No mínimo que fazes.

Assim em cada lago a lua tôda Brilha, porque alta vive.

(Fernando Pessoa in Odes de Ricardo Reis)

ANTÓNIO FERREIRA SOARES ROGÉRIO BORDALO DA ROCHA

Presidente da AG da SGP Presidente da Direcção da SGP

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Mensagem do Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica da SGP (GGET)

Nos próximos dias 5 e 6 de Novembro o Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica da Sociedade

Geológica de Portugal promove uma série de eventos dedicados a homenagear o Professor António

Ribeiro e a sua carreira.

Escrever qualquer coisa sobre esta homenagem é, simultaneamente, simples e muito dificil.

Simples, porque a carreira do Professor António Ribeiro é suficientemente brilhante e prolífera para

que nos pudéssemos refugiar na mera enumeração de pormenores referentes ao seu extenso

curriculum, salientando os seus valiosos contributos para o progresso das Geociências a todos os

níveis, tanto nacional como internacional. Dificil porque a sua postura de vida não nos permite esta

via ... não seria justo. E não seria justo porque a carreira do António Ribeiro (a quem também não

seria justo continuarmos a tratar aqui por Professor) não foi de todo banal. Num país onde é tão

complicado o estabelecimento de consensos, a qualidade científica ímpar do António Ribeiro é

reconhecida por todos, mesmo que a sua maneira de ser o impeça frequentemente de seguir a via do

"politicamente correcto". Mas a dimensão do seu prestígio não se restringe ao meio local como bem

o atesta, quer o convite para integrar a Academia Europeia de Ciências, quer a pronta aceitação de

todos os convites que o GGET/SGP endereçou a uma série de cientistas de mérito indiscutível para

que participassem como oradores nesta homenagem (e a quem aproveitamos para expressar o nosso

sincero agradecimento), ou ainda a recente homenagem que lhe foi prestada pela Sociedade

Geológica de Espanha.

Optámos assim por seleccionar cinco assuntos que nos permitem abordar alguns aspectos funda­

mentais da carreira do António Ribeiro que, em muitos casos, acabam por reflectir a sua própria

personalidade.

opioneiro

António Ribeiro foi pioneiro em Portugal na introdução de uma nova forma de "olhar" para os aflo­

ramentos, mostrando que para além dos aspectos litológicos ou paleontológicos, as estruturas que

estes apresentavam eram um elemento chave para decifrar o seu passado. Embora tivesse sabido

tirar o melhor partido dos estágios realizados principalmente em França e em Inglaterra e dos

conselhos de cientistas como Maurice Matiauer ou Robert Shackleton, todos sabemos que ser

pioneiro não é fácil; longos lhe devem ter parecido os dias na Serra do Marão onde, recorrendo aos

esquemas de livros procurava perceber as subtilezas de estruturas como a clivagem ou as lineações

de intersecção e estiramento, sabendo que, ao contrário do que aconteceu connosco não dispunha de

ninguém que pudesse esclarecer as dúvidas surgidas.

O formador

Sem dúvida que um dos aspectos a destacar na actividade do António Ribeiro foi o de ter sabido

transmitir aos outros os seus conhecimentos. Em tomo dele foi crescendo um grupo que teve como

denominador comum e principal vantagem a capacidade de aplicar os conhecimentos de geologia

estrutural no campo. A vitalidade da escola por ele formada mede-se não só nos importantes con­

tributos que dela saíram para o conhecimento da evolução geodinâmica de Portugal, mas também

no facto dos seus discípulos terem em muitos casos sido capazes de iniciar o seu próprio percurso.

15

Um dos aspectos que todos nós, os que tivemos o privilégio de trabalhar mais de perto com o

António, foi o perceber a importância de estabelecer modelos a partir dos nossos dados, embora mantendo a capacidade de distinguir a diferença que tem que existir em Ciência entre modelos e a

"verdade". Mas, também não seria justo não referir aqui a "vivacidade" com que defendia as suas

ideias embora ao fim de umas "acaloradas" discussões acabasse por aceitar a possibilidade de

existência de modelos alternativos.

A geologia de Portugal

Sem dúvida que um dos seus maiores contributos foi o "dar vida" ao mapa geológico de Portugal. Com António Ribeiro este deixa de ser uma carta colorida essencialmente bidimensional e estática

ganhando uma terceira e uma quarta dimensão até aí pouco exploradas. Para sermos sinceros, fre­

quentemente a evolução geodinâmica de Portugal parecia até ganhar mais algumas dimensões,

como bem sabem todos aqueles que ficavam por vezes baralhados, tentando organizar toda a infor­mação que era "debitada" em curtos momentos de síntese.

A deformação das placas oceânicas

Sem dúvida que um dos pontos fortes do percurso científico de António Ribeiro é a tectónica

regional. No entanto, a sua carreira foi pontuada por contributos fundamentais de índole teórica, que

acabaram por culminar com a proposta de uma visão alternativa sobre o papel da crusta oceânica no ciclo tectónico; as potencialidades desta nova aproximação ficaram bem expressas pela aceitação da

prestigiada Springer Verlag em editar o seu último livro, intitulado "Soft Plate and Impact Tectonics" .

o ecléctico

Finalmente, não queremos terminar sem deixar de realçar a enorme versatilidade de António

Ribeiro, magistralmente expressa na facilidade com que discute desde o Pré-câmbrico mais antigo

ao sismo que há-de vir, qualquer que seja o ambiente geodinâmico. A vasta cultura científica que possui permitiu-lhe ainda integrar nas escalas temporais e tectónicas, a importância das escalas

microscópicas, dos mecanismos e ainda a percepção da importância dos processos geológicos (no

sentido lato) na elaboração dos modelos geodinâmicos. Fomentou as ligações a outras disciplinas, como por exemplo, a geoquímica, a geofísica e a geodesia. As ligações com estes dois últimos gru­

pos resultariam na criação inicial do Laboratório de Tectonofísica e Tectónica Experimental da

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e, posteriormente, a criação do Instituto Dom

Luiz. Apoiou ainda o desenvolvimento no seio do grupo que dirigiu das linhas de investigação de tectónica experimental e de matemática.

É co-fundador do Grupo de Geologia Estrutural e Tectónica da Sociedade Geológica de Portugal que hoje, garantindo os mínimos da elementar justiça, lhe promove e presta esta sessão de

homenagem.

Obrigado, António.

A DIRECÇÃO DO GGET

CARLOSCOKE

PEDRO TERRINHA

RUI DIAS

JOSÉ CARLOS KULLBERG

MARIA CARLA KULLBERG

BENEDITO CALEJO

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PROGRAMA

5 de Novembro de 2005

Anfiteatro Manuel Valadares, Museu da Ciência, Rua da Escola Politécnica 58, Lisboa

8:30/9:30 - Recepção e distribuição de documentação

9:30 / 10:30 - Sessão inaugural

10:30 / 11 :00 - Café

11 :00 / 11 :40 - William Fyfe - A Tribute to Professor António Ribeiro

11:40/12:20 - Andrés P. Estaún - Oblique plate convergence and transpression in the

northern part of the Caribbean Plate

12:20/13:00 - Luís Matias - O Professor António Ribeiro e o estado de tensão na

litosfera na Margem Oeste Ibérica

13:00/15:00 -Almoço

15:00/15:40 - Sergio Llana-Fúnez e Alberto Marcos VaHaure - Tectónica intraconti­

nental varisca en el NW de la Península Ibérica

15:40/ 16:20 - John Cosgrove The role of fluids in the initiation of folds and thrusts &

the role of these structures on the subsequent migration and concentration

of fluids within a fold-thrust belt; examples from the Zagros

16:20 / 17:00 - Nevio ZiteIlini - The new geological image of the SW Portugal's offshore:

results of 15 years of research

17:00/ 17:20 - Café

17:20/18:00 - Fernando Barriga - With A. Ribeiro on the streets, in the field and under

the ocean

18:00 / 18:40 - António Ribeiro - Intervenção do Homenageado

6 de Novembro de 2005

Saída de Campo: Paragem 1: Ejecta da Praia da Vitória

Paragem 2: Tsunamito da Nazaré

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A Tribute to Professor António Ribeiro

It gives me great pleasure to write this brief piece in honour of Professor António

Ribeiro and His impressive contributions to earth science. Recently, when his book, Soft

Plate and Impact Tectonics, was published by Springer-Verlag, 2003, I had the honour of

writing the Foreword. As I stressed, structural geology is a core component of knowledge

needed for intelligent living with our planet and truly sustainable development. Recent

events, as in Pakistan, show the importance of such work. I must quote Charles Lyell, 1830,

who stated "Geology is the science which investigates the successive changes that have

taken place in the organic and inorganic kingdoms of nature; it enquires into the causes of

these changes, and the influence which they have exerted in modifying the surface and

external structure of our planet". I think the work of António Ribeiro and his colleagues

fully supports the words of Lyell.

Years ago, I was President of the International Union of Geological Sciences,

IUGS. Our objective was to increase global geological knowledge and to use this to

improve the quality of life for all people. António was a leader in many of the groups who

were assembled from the world, including the preparation ofthe World Geological Map. He

was involved in a host of urgent problems including nuclear waste security.

I have been fortunate in my relations with Lisbon University and many people in

the Geological Sciences in Portugal. I have been on wonderful field trips in Portugal lead

by António. Portugal sits above a host of deep, dynamic earth structures. Quality earth sci­

ence knowledge is essential for the planning of Portugal and much of Europe.

We are living in a new world with a huge population. We must solve a host ofprob­

lems involved in truly sustainable technologies to give all people a high quality of life.

Earth Science is at the core of such needs, including topics like energy, waste management,

water and soil resources. Professor António Ribeiro has been a leader in geological studies

in Europe and many other parts of the world.

I have fortunate to have worked with him for many years. Congratulations,

António, and thank you for all your contributions to our science!

William S. Fyfe FRSCan, FRSNZ, FRS

Professor Emeritus (Geology)

Department of Earth Sciences

University of Western Ontario

London, Ontario, Canada

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Oblique plate convergence and transpression in the northern part of the Caribbean Plate

The 3-D strueture of a magmatie are above an oblique subdueting oeeanie plate

and in an oblique are-eontinent eollision orogen, is general1y eharaeterized by a foreare

regiOn dominated by shortening and a strike-slip fault system in or adjaeent to the volcanie

axis (Jarrard, 1986; De Saint Blanquat, 1998). As a eonsequenee, the resulting finite strue­

tural partem is driven by transpression: strike-slip-partitioned deformation. A eomponent of

transpression being reeorded in the fold-and-thrust belts loeated in the foreare and baekare

domains, whilst orogen-parallel slip eomponent of transpression is reeorded in steeply dip­

ping or sub-vertieal shear zones through the entire volcanie are (Megard, 1987; Teyssier et

aI., 1995; Tikoff and De Saint Blanquat, 1997). The different 3-D eharaeteristies of trans­

pression were modeled by Fossen and Tikoff (1998), and involve eomplex histories of fab­

rie development, strain and rotation.

The geology of Hispaniola Island results from the oblique-eonvergenee to final

eollision of the North Ameriean plate beneath the Cretaeeous Caribbean island-are system

in Late Eoeene to Early Mioeene times at the leveI of Puerto Rico treneh (Donnelly et aI.,

1990; Mann et aI., 1991; Draper et aI., 1994). Loeated in the northem edge ofthe Caribbean

plate (Fig. 1), Hispaniola eonsists of a 250-km wide teetonie eollage of fault bounded

PI":,, f/ú..d!

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Fig. 1 - From Mann et ai., 2002

igneous, metamorphie and sedimentary roeks of Late Jurassie-Early Cretaeeous to Middle

Eoeene age, that formed and aeereted in an intra-oeeanie island-are setting (Bowin, 1975;

Lewis and Drapper, 1990; Mann et aI., 1991). These roeks are regionally overlain by a

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cover of Eocene/Oligocene to present time silicic1astic and carbonate sedimentary rocks

that post-date island-arc activity and record the period of mainly lefi-lateral strike-slip

motion between the North America and Caribbean plates (Mann et aI., 1991,2002; Calais

et aI., 1995; Dolan et aI., 1998).

Hispaniola has been divided into several tectonostratigraphic domains based on

their different geological history and the nature ofthe rocks, tectonically collaged by post­

Eocene/Oligocene sub vertical, orogen-parallel major fault zones (Mann et aI., 1991).

Magmatic island arc rocks, forearc and back arc basins together with exhumed HP rock

complexes and other collisional units can be recognized in the Hispaniola Island, bounded

by the lefi-lateral strike-slip faults: Septentrional (SFZ), La Espanola (LEFZ), Bonao-La

Guácara (LGFZ), San Juan-Restauración (SJRFZ) and Enrriquillo-Plantain Garden

(EPGFZ) (Fig. 2).

o _ -'::Okm

Oominican Republic

Fig. 2 - Geo1ogica1 map of the Hispanio1a Is1and based on Draper et aI., 1994

Outcropping in the Cordillera Septentrional ofHispaniola, high-P complexes with

ec1ogites, blueschists facies metamorphic rocks and ophiolitic mélanges are present

(Samana Complex). These complexes constitute the accretionary wedge, formed in a sub­

duction zone in which WSW to SW-migrating proto-Caribbean and/or Atlantic lithosphere

was subducted beneath the Caribbean plate from Cretaceous to Paleocene times (Joyce,

1991; Draper and Nagle, 1991) and were exhumed during the collision between the North

American Plate and the Caribbean plate.

The Oriental Cordillera of the Dominican Republic contains an Early Cretaceous

volcanic Formation, Los Ranchos Fm, overlaid by a thick sedimentary sequence of Upper

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Cretaceous rocks, Guayabas Fm. Los Ranchos Fm comprises a sequence of vo1canic and

vo1canic1astic rocks with variable geochemical characteristics, inc1uding boninites and

LREE-depleted tholeiitic island arc basalts in the lower unit, which are interpreted to be the

onset of subduction in the proto-Caribbean plate. Guayabas Fm is formed by sin-orogenic

sediments with c1ast of island arc provenance that has been interpreted as part of the fore­

arc of the Caribbean lsland Arc.

Field and stratigraphic relationships in the mafic vo1canic rocks of the Los

Ranchos Formation provide support for tectonomagmatic models based on geochemical

arguments of subduction zone initiation and processes of Caribbean island arc develop­

ment.

South of the LEFZ, in the Cordillera Central, accreted units mainly inc1ude the

Upper Jurassic Jarabacoa-La Vega ophiolite with the Loma Caribe serpentinized peridotite

and EI Aguacate N-MORB metabasalts; the Lower Cretaceous (Albian in age, 115 Ma)

oceanic plateau of Duarte Complex with OIB picrites and high-Mg basalts; and the Upper

Cretaceous magmatic sequences composed by island-arc and back-arc related igneous and

metamorphic rocks (Lewis, 1982; Boisseau, 1987; Mann et aI., 1991; Drapper and Lewis,

1991; Draper et aI. 1994; Lapierre et aI., 2000; Lewis et aI., 1991,2002; Escuder Viruete et

al.,2004).

ln south Central Hispaniola, back arc and post-arc sedimentary basins are devel­

oped. Deformation led the formation ofthe Eocene-Lower Miocene Peralta fold-and thrust

belt vergent to-the-SW, the associated San Juan foreland basin and the Neogene thrust

bounded ramp or push-down Azua basin.

Structures formed in Cenozoic times, during the collisional history of the

Hispaniola, constitute a full collection oftypical transpressional structures, such as positive

and negative flower structures, restraining bends, etc. Recent research has shown that this

type of deformation was also active in the late Cretaceous, during the formation of the

island arc. The study of the syn- to late magmatic deformation of the Loma Cabrera

batholith, demonstrate that transpressive deformation was active between 90 and 74 Ma.

The interplay of transpression and plutonism is evidenced by studying the structural rela­

tions between the Loma de Cabrera batholith (LCB) and its country rocks in the Cordillera

Central. This is one ofthe largest plutonic complexes ofthe magmatic arc formed along the

northem edge of the Caribbean plate during the Upper Cretaceous. The recent detailed

structural and petrological mapping of this batholith in the context of SYSMIN Projects

(Contreras et aI., 2004; Escuder Viruete et aI., 2004; Joubert et aI., 2004; Uriene et aI.,

2004), combined with microstructural studies and Ar-Ar geochronology, have shown a geo­

metric, kinematics and temporal continuity between the magmatic intrusion, solid-state

deformation ofthe batholith and the development ofthe >85 km long La Meseta shear zone

(LMSZ) in its country rocks. These characteristics support a model of sinistraI strike-slip

partitioned transpression during the emplacement of the LCB in the Upper Cretaceous.

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References

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Bowin, C., 1975. The geology ofEspanola, ln: Naim, A., Stehli, F. (Eds.), The ocean basins and margins: The Gulf ofMexico and the Caribbean, VoI. 3. New York, Plenum Press, 501-552.

Calais, E., Mercier de Lépinay, B., 1995. Strike-slip tectonic proceses in the northem Caribbean between Cuba and Hispaniola (Windward Pasaje). Marine Geophysics Research, 17, 63-95.

De Saint Blanquat, M., Tikoff, B.T., Teyssier, C., Vigneresse, J.L., 1998. Transpressional kinematics and magmat­ic arcs. ln: Holdsworth, R.E., Strachan, R.A., Dewey, J.F. (Eds.), Continental Transpressional and Transtensional Tectonics. Geological Society Special Publication 135, 327-340.

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Escuder Viruete, J., Contreras, F., Stein, G., Urien, P., Joubert, M., Bemardez, E., Hemáiz Huerta, P.P., Lewis, J., Lopera, E., Pérez-Estaún, A., 2004. La secuencia magmática Jurásico Superior-Cretácico Superior en la Cordillera Central, República Dominicana: sección cortical de un arco-isla intraoceánico. Geo-Temas 6(1), 41­44.

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Lewis, J.F., Draper, G., 1990. Geological and tectonic evolution ofthe northem Caribbean margino ln: Dengo, G., Case, J.E., (Eds.). The Geology of North America, VoI. H, The Caribbean region. Geological Society of America,77-140.

Lewis, J.F., Escuder Viruete, J., Hemaiz Huerta, P.P., Gutiérrez, G., Draper, G. (2002). Subdivisión Geoquímica deI Arco Isla Circum-Caribeno, Cordillera Central Dominicana: Implicaciones para la forrnación, acreción y crec­imiento cortical en un ambiente intraoceánico. Acta Geológica Hispánica 37,81-122.

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Megard, F., 1987. Structure and evolution of the Peruvian Andes. ln: Schaer, J.P., Rodgers, J. (Eds.), The Anatomy of Mountain Ranges. Princeton University Press, 179-210.

Teyssier, C., Tikoff, B. Markley, M., 1995. Oblique plate motion and continental tectonics. Geology 23, 447-450. Tikoff, B., De Saint Blanquat, M., 1997. Transpressional shearing and strike-slip partitioning in the Late Cretaceous

Sierra Nevada magmatic arc, Califomia. Tectonics 16,442-459.

Andrés Pérez-Estaún

Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera, CSlC, Barcelona.

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o Professor António Ribeiro e o estado de tensão na litosfera na Margem Oeste Ibérica

Uma das áreas de investigação do Professor António Ribeiro (PAR), onde ele tem

deixado a sua marca de excelência, é a Sismotectónica. Aqui, PAR tem desde sempre procu­

rado relacionar as falhas que são reconhecidas no campo, ou em perfis sísmicos multicanal,

com a actividade sísmica. Quando esta relação é possível, teremos um indicador claro do

carácter neotectónico da falha, elemento essencial para caracterizar a perigosidade sísmica

do território de Portugal Continental.

Não sendo um sismólogo, apesar de ter no seu gabinete mais livros de sismologia

que eu próprio, o Professor António Ribeiro sempre procurou na Geofísica a informação

que necessitava. Esta informação era de dois tipos: (1) a localização hipocentral dos sismos;

(2) o mecanismo focal dos sismos. A localização hipocentral é essencial para se compreen­

der a espessura da camada de litosfera capaz de gerar sismos, a esquizosfera, e também para

confirmar ou infirmar o modelo geodinâmico que PAR tem proposto para a Margem Oeste

Ibérica, o modelo de subducção incipiente. O seu significado e importância são evidentes,

mesmo para um leigo. Já a compreensão do significado dos mecanismos focais merece

umas palavras de esclarecimento.

Os sismos de origem tectónica têm a sua origem no processo de rotura de uma

falha. Quando observados a grande distância da fonte (no campo afastado) os registos sís­

micos apresentam uma distribuição das polaridades do 1° movimento da onda P que, quan­

do projectados na esfera focal, dividem esta em 4 quadrantes idênticos, separados pelo

plano de falha e por um plano perpendicular, chamado de plano auxiliar. Este modelo cine­

mático simples é equivalente a dois pares de forças axiais, actuando segundo direcções que

fazem 45° com os planos principal e auxiliar, definindo dois eixos, o eixo T ou da tracção,

e o eixo P ou da compressão. O 3° eixo mutuamente perpendicular aos restantes 2 é o eixo

B ou eixo nulo. Um mecanismo focal é assim a representação simples do mecanismo de

geração sísmica numa falha, ficando definido completamente pelos planos principal e auxi­

liar ou pelos eixos P e T.

Quando um material homogéneo está sujeito a uma tensão triaxial com as tensões

principais (j1~(j2~(j3' os planos de tensão cisalhante máxima, segundo os quais teorica­

mente se deveria fazer a rotura, são perpendiculares e bissectados pelo eixo da compressão

máxima s 1. A analogia geométrica entre esta situação e a representação do mecanismo focal

em termos dos eixos P e T conduziu à interpretação destes últimos como representando de

facto o estado de tensão responsável pela rotura sísmica. No entanto, como é sobejamente

conhecido em Geologia, a rotura de uma rocha homogénea, sujeita a um esforço de com­

pressão uniaxial, não ocorre segundo um dos planos de tensão cisalhante máxima (a 45°)

mas sim fazendo um ângulo inferior a 45° com a direcção da compressão máxima (j l'

28

A diferença angular entre os dois planos define o ângulo de fricção interna B. Por

isso, mesmo num material homogéneo, a associação dos eixos P, T com as direcções prin­

cipais da tensão 0"1,0"3 está incorrecta.

Por outro lado, aceita-se que a maior parte dos sismos registados ocorrem em

falhas preexistentes. Neste caso, o vector deslizamento depende da orientação do plano

frágil em relação aos eixos principais da tensão, mas também da magnitude relativa de 0"1'

0"2> 0"3. O deslizamento dar-se-á segundo a direcção de tensão cisalhante máxima, em

primeira aproximação.

Apesar destas consideração e do reconhecimento do facto dos eixos P e T repre­

sentarem as direcções principais do elipsóide de deformação e não das tensões, a sua inter­

pretação como direcção das tensões principais é usado como um dos elementos que per­

mitem inferir o estado de tensão na litosfera no projecto "World Stress Map" . As limitações

dos mecanismos focais como indicadores de tensão manifesta-se no índice de qualidade que

lhes é atribuído. Um único mecanismo focal apenas poderá ter uma qualidade B para os sis­

mos de maior magnitude, enquanto que a qualidade máxima (A) está reservada para as

direcções obtidas por inversão simultânea de um conjunto de mecanismos focais ou para

direcções médias de uma família de sismos.

Até finais de 1980, a investigação da sismicidade em Portugal estava concentrada

no Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica (actual 1M) e o estudo dos mecanismos

focais era feito pelo Dr. Vitor Moreira Gá falecido). Ainda hoje, os catálogos nacionais e

internacionais de mecanismos focais contêm muitas referências de mecanismos calculados

por este autor. Nesta altura, o cálculo era feito de forma manual, recorrendo à manipulação

por tentativa e erro da projecção estereográfica, tal como nos ensinava o Professor Mendes

Victor nas aulas práticas de Sismologia, no início da década de 1980. Trata-se de um méto­

do pouco rigoroso, facilmente sujeito a erros e bastante subjectivo. Além disso, este

método não nos permitia inferir a incerteza na determinação dos ângulos das falhas e assim

avaliar objectivamente a qualidade da solução obtida. Por exemplo, ao lançar os mecanis­

mos publicados por Vitor Moreira, dei-me conta que muitos dos planos publicados não

eram perpendiculares, com erros de 5 a 10°.

Foi estimulado pelo Professor António Ribeiro que iniciei o meu trabalho de inves­

tigação na área da sismicidade, cálculo de hipocentros e determinação de mecanismos

focais, naturalmente sob a orientação do Professor Mendes Victor. Quando ainda trabalha­

va na Politécnica, sempre que havia um sismo de magnitude mais elevada ou sentido, o

IGIDL ia receber a visita certa e segura do Professor António Ribeiro: onde foi o sismo? a

que profundidade? que magnitude? qual o mecanismo focal? Como sismólogos tínhamos

obrigação de dar uma resposta, e assim se iniciou uma colaboração que se mantém até hoje

e que é extensiva ao grupo de neotectónica e geologia estrutural do Dep. de Geologia da

29

FCUL, aos Professores João Cabral e, mais recentemente na parte emersa, ao Professor

Pedro Terrinha. Esta colaboração entre sismólogos e geólogos culminou em 1996 com a

publicação de um artigo científico na revista de grande prestígio Tectonics onde se fazia

uma síntese do conhecimento do estado de tensão na litosfera em Portugal Continental. Para

além dos indicadores dados pelos mecanismos focais, foram ainda incluídos no estudo indi­

cadores geológicos e de ovalização de furos. Em conjunto com a publicação da tese de

doutoramento do Professor João Cabral, o grupo do Professor António recebeu, pelos tra­

balhos desenvolvidos, o prémio Boa Esperança, um prémio de reconhecimento de mérito

científico.

Passados quase 10 anos sobre a publicação destes trabalhos de referência, algumas

coisas se alteraram no trabalho de investigação em sismotectónica, do lado da sismologia.

Hoje em dia o Centro de Geofísica de Évora, liderado pelo Professor Mourad Bezzeghoud

e compreendendo os Doutores José Borges e Bento Caldeira, usam as técnicas mais

modernas para calcular não só o mecanismo focal (tensor momento sísmico com mais rigor)

mas também o próprio processo de rotura, usando a forma das ondas registadas. Também o

Instituto de Meteorologia, com o Mestre Fernando Carrilho, já realiza um cálculo rápido

dos mecanismos focais registados pela rede de observação nacional. Por isso, as fontes de

informação são hoje em dias mais diversificadas e a informação circula mais rapidamente.

Uma coisa não mudou no entanto. Hoje mais ao telefone do que pessoalmente, o Professor

António Ribeiro continua a insistir nas suas perguntas básicas, onde foi o sismo? a que pro­

fundidade? que magnitude? qual o mecanismo focal?

A sismicidade que afecta Portugal Continental tem a sua origem sobretudo nas

regiões emersas e por isso a maior parte dos mecanismos focais reconhecidos tem aí a sua

localização. Se em 1996 o conhecimento da Geologia Marinha das áreas sismogénicas era

bastante incipiente, este quadro tem sido significativamente alterado desde então. De facto,

um grande conjunto de campanhas oceanográficas organizadas por investigadores

nacionais, espanhóis, italianos e franceses, têm contribuído para um melhor conhecimento

das estruturas activas da área emersa. Algumas destas campanhas foram estimuladas pelo

Professor António Ribeiro que nelas tem participado, sempre que possível.

Conhecemos hoje um conjunto de falhas identificadas como activas, capazes de

gerar sismos de magnitude significativa, a falha do Marquês de Pombal, a falha Pereira de

Sousa, a falha da Ferradura, as falhas do banco do Guadalquivir, para além das falhas asso­

ciadas ao banco do Gorringe, cuja actividade mais recente tem sido posta em causa. Em par­

ticular, um conjunto de investigadores, entre os quais se inclui o Professor António Ribeiro,

está convencido que a falha do Marquês de Pombal, 100 km a oeste do Cabo de S. Vicente,

com os seus 60 km de comprimento, faz parte da estrutura que se terá movimentado em

1755 dando origem ao terramoto e tsunami destruidores de 1 de Novembro.

30

A investigação das zonas emersas para a qual PAR tem contribuído de forma

significativa, encerra ainda hoje alguns mistérios, cuja enumeração se deixa à laia de

conclusão:

1) A falha do Marquês de Pombal não tem na sua parte frontal qualquer sismicidade

associada. A sismicidade encontra-se na base do presumido plano de descolamen­

to, detectado numa linha sísmica, mas os poucos mecanismos focais existentes

nessa zona indicam uma movimentação em desligamento e não uma movimen­

tação inversa.

2) A falha da Ferradura, uma estrutura com 120 km de comprimento e que apresenta

um desnível de 1000 m no seu extremo N, também não apresenta uma sismicidade

natural significativa. De facto, o maior sismo instrumental nesta região, o sismo de

28/2/1969 com magnitude M~8, ocorreu na frente da falha da Ferradura, numa

estrutura oblíqua à falha da Ferradura e ainda não identificada de forma clara.

3) Os indicadores de tensão existentes na Margem Sul e Oeste Ibéricas, obtidos a par­

tir dos mecanismos focais, não estão de acordo com a orientação da movimentação

relativa das placas Africana e Euroasiática, tal como se calcula a partir de técnicas

de geodesia espacial.

L. M. Matias

Centro de Geofísica da Universidade de Lisboa

Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

31

Tectónica intracontinental varisca en el NW de la Península Ibérica

El Orógeno Varisco-Apalachense se formó durante tiempos devónicos y carboníferos corno

consecuencia de la colisión de Gondwana con Laurentia y otras microplacas (e.g. Martínez

Catalán et aI., 1999; Marte, 1986, 1998). Las irregularidades iniciales de los límites de las

placas principales y la falta de continuidad lateral de las microplacas podrían ser la causa

de la formación de diferentes megaestructuras arqueadas presentes en el orógeno, entre

ellas el Arco Ibero-Armoricano (Fig. 1). Además de estos aspectos geométricos, el factor de

mayor importancia durante el desarrollo deI orógeno fue el cambio en el régimen térmico,

fundamentalmente en las zonas internas, ya que afectó enormemente el comportamiento

mecánico de las placas en colisión y determinó la naturaleza y distribución de estructuras

que actualmente se observan.

Fig. 1 - Esquema mostrando Ia disposición deI Orógeno Varisco-ApaIachense, lberia

formado durante eI Devónico y lOOOkm

Carbonífero como consecuenCÍa de Alpine Front Ia coIisÍón de Gondwana con Variscan Front

Appalachian and Laurentia y otras micropIacas (basa­ Caledonian Fronts do en Martínez CataIán et aI., 1999). III Allochthonous Complexes

D Autochthon O External thrust belt and foredeep

La historia deformacional y metamórfica deI Macizo Ibérico en las zonas internas

puede dividirse en dos episodios, uno relacionado con la etapa de subducción y

engrosamiento y otro con la subsiguiente deformación intracontinental (Marte, 1986; Dias

y Ribeiro, 1995). Las asociaciones minerales desarrolladas durante la primera etapa en las

rocas situadas por debajo de la sutura en las partes internas del orógeno, indican alta pre­

sión con respecto a la temperatura, con un pico bárico a más de 2,2 GPa en algunas de ellas

(Fig. 2). La edad estimada para este metamorfismo de alta presión es de 360 Ma (Devónico

medio) y debe sefialar el fin de la etapa de subducción en ambos segmentos deI arco (Bosse

et aI., 2002; Rodríguez et aI., 2003).

32

En las partes internas deI orógeno, la etapa de deformación intracontinental se

caracteriza por el desarrollo de zonas de cizalla o fallas en dirección subverti cales (Iglesias

y Ribeiro, 1981; Martínez et aI., 1996; Llana-Fúnez y Marcos, 2001), de grandes pliegues

peric1inales rectos de dimensiones kilométricas y de despegues de bajo ángulo localizados

en diferentes áreas deI autóctono que producen un adelgazamiento de la secuencia de rocas

(Burg et aI., 1994). En alguno de estos despegues, los criterios cinemáticos indican un sen­

tido de transporte de las rocas paralelo aI trazado deI orógeno (e.g. Díez Balda et aI., 1995).

Estas estructuras, que corresponden a profundidades de corteza media o inferior, son

simultáneas aI desarrollo de un metamorfismo regional generalizado de alta temperatura y

presión intermedia, acompafiado por una granitización que afecta en algunas áreas a más

deI 50% de las rocas actualmente expuestas (e.g. Martínez et aI., 1988) (Fig.s 2 y 3). Este

magmatismo es de tipo I y S, lo que sugiere una relación con el manto como fuente de calor

(Capdevila, 1973), y se extiende en varios pulsos entre los 350 y 290 Ma en ambos

segmentos deI arco Ibero-armoricano (Carron et aI., 1994; Dallmeyer et aI., 1997).

En un escenario geodinámico común, un incremento de la temperatura de la

corteza de la magnitud descrita en la Fig. 2, implica acercar a la superficie la fuente de calor

(e.g., el manto). En la mayor parte de los casos, este hecho promueve procesos tectónicos

que conducen a un adelgazamiento cortical, bien sea mecánicamente (por extensión hori­

zontal) o bien por eliminación de material por abajo (es decir, por delaminación). Las condi­

ciones deI metamorfismo durante el desarrollo de las estructuras comespondientes a los

episodios de subducción y deformación intracontinental muestran que la temperatura a pro­

fundidades medias de la Moho (aproximadamente a 1 GPa) ascendió desde 450°C a casi

700°C en 20-30 Ma (entre los 360 y 340Ma), coincidiendo con la intrusión de los primeros

granitos de tipo S (Dallmeyer et aI. 1997). Considerando que la composición media de la

corteza es esencialmente cuarzo-feldespática, este aumento de la temperatura debió de con­

ducir a un significativo debilitamiento mecánico de las rocas, teniendo en cuenta la alta

dependencia térmica de los mecanismos de deformación plástica y de difusión en estos

materiales. Además, la existencia de fusión parcial relativamente generalizada, que se mani­

fiesta en la distribución espacial de granitos y migmatitas en el núcleo deI Macizo Ibérico

y Armoricano, produce por sÍ misma una vía adicional hacia un mayor debilitamiento

mecánico de las rocas, bien por difusión o por flujo granular (Rutter, 1997).

No existen evidencias de colapso orogénico desarrollado como consecuencia de

una tectónica extensional generalizada. En cambio, el adelgazamiento vertical deI hinter­

land parece ser simultáneo con el acortamiento en la corteza superior, en la que se nuclean

y desarrollan pliegues y zonas de cizalla subverti cales, al mismo tiempo que la corteza infe­

rior fluye lateralmente, paralelamente aI trazado deI orógeno. La baja resistencia a la defor­

mación de la corteza inferior, incrementada aún más por la existencia de fusión parcial,

pudo impedir la localización de la deformación interna, que se encuentra generalizada. Las

condiciones de contorno generales de la colisión varisca, en particular la falta de un bloque

33

p,GPa O ~~--------------------------------------,

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0 .. O

2.4 :::: - -:..

!f1

Reference & locality 1, Malpica-Tui unit 2, Morais Complex 3,4, Ordenes Complex 5, Isle de Groix 6,Autoch., Guadarrama 7, Autoch., Mondoiledo thrust sheet *Cls, 9, Autoch., Lugo dome 10, Autoch.,Tormes dome 11, Autoch., Viveiro Pelite belt

2.8 -1-____"'--__--lI...-__--l..____..l-____L--__--l..____...J...__---'

o 200 400 600 800T,OC

Fig. 2 - Condiciones P-T de las rocas variscas involucradas en las etapas de subducción y deformación intracontinentaI. Los gradientes térmicos superpuestos están tomados de Kusznir y Park (1986). Referencias: 1. Rodríguez et a!. (2003); 2. Gillbarguchi y Dallmeyer (199 1); 3. Martínez-Catalán et a!. (1996); 4. Rubio Pascual et a!. (2005); 5. Bosse et a!. (2000); 6. Macaya et a!. (1991); 7, 8. Arenas y Martínez-Catalán (2003); 9. Martínez et a!. (1996); 10. Escuder Viruete (1999); 11. Réche et a!. (1998).

LEGEND ~ Main tectonic boundary E::J Mesozoic-Tertiary cover D CZ (fold-and-thrust belt)D WAU (slate belt) D Allodlthonous complexes • (b, High P lowT units) D Iberian 'Autochthonous'

100 km

o Córdoba

Fig. 3 - Principales estructuras formadas durante la etapa de deformación intracontinental (D3). Modificado a partir de los mapas de Parga Pondal et a!. (1982) y González-Lodeiro et a!. (2004).

34

cortical resistente en el sur de la rama ibérica confinando lateralmente la colisión, pueden

explicar el comportamiento dúctil de la corteza inferior. A este respecto, las simulaciones

3D de colisiones lineales realizadas por Seyfert y Henk: (2004) permiten afirmar que la

corteza inferior debe fluir lateralmente a no ser que exista un confinamiento lateral. Este

flujo es coherente con la dirección de estiramiento en las partes internas deI orógeno

varisco, que se dispone paralelamente aI orógeno (Ribeiro, 1974; Dias y Ribeiro, 1995;

Llana-Fúnez y Marcos, 2002). La existencia de un frente colisional convexo incrementaría

aún más el flujo lateral, tal como se observa en el Himalaya (Tapponnier et aI., 1986) y los

Alpes (Ratschbacher et aI., 1991).

EI calentamiento de las zonas internas y la ductilidad de la corteza inferior asoci­

ada aI mismo es, por otra parte, contemporáneo con el acortamiento y engrosamiento de las

zonas más externas deI orógeno (Pérez-Estaún et aI., 1994; Dallmeyer et aI., 1997) (ZC Y

ZAOL en las Fig.s 3 y 4). En condiciones de convergencia, el contraste de la resistencia a

la deformación existente entre este foreland (relativamente frío y sometido a engrosamien­

to) y el hinterland (inicialmente engrosado y ahora caliente y sometido a un adelgazamien­

to), pudo facilitar la indentación deI primero en el segundo durante el Carbonífero, incre­

mentando el cierre deI Arco Ibero-Armoricano.

Fig. 4 - Sección a través deI NW de la Península Ibérica mostrando las principales estructuras desarrolladas durante la etapa de deformación intracontinental (D3), con indicación de la extensión deI metamorfismo de alta temperatura y presión intermedia. Modificado de Pérez-Estaún et aI. (1991).

En conclusión, sugerimos que la mayor parte de la componente tectónica deI adel­

gazamiento cortical en las partes internas fue acomodado por flujo lateral de la corteza infe­

rior y no por extensión mecánica deI conjunto de la corteza o colapso extensional (Henk:,

1999). Las observaciones realizadas sobre los procesos involucrados en la evolución de este

sector deI orógeno varisco pueden ser también aplicadas a otras partes deI orógeno situadas

más aI norte (ver Frank:e et aI., 2000). También existen semejanzas con orógenos más

recientes, tales como los Alpes (e.g. Axen et aI., 1998) o el Himalaya. En ambos casos,

cortezas duplicadas y relativamente calientes fueron sometidas a un acortamiento ortogo­

nal, produciéndose zonas de cizalla a escala cortical que acomodan el escape tectónico

hacia los márgenes no confinados: hacia el SE de Asia, en el caso deI Tibet, y hacia el sur

de la península en el caso de Iberia.

35

Agradecimientos

Los autores expresan su homenaje a Antonio Ribeiro por su magisterio, infatigable dedi­

cación y aportaciones aI esclarecimiento de la geología deI Macizo Ibérico, muchas de las

cuales quedan reflejadas en esta comunicación.

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Tapponnier, P., Pelzer, B. and Annijo, R. 1986. On the mechanics of the collision between lndia and Asia. ln: Collision Tectonics (edited by Coward, M. P. and Ries, A. C.). Geological Society Special Publication 19, 115­157.

Sergio Llana-Fúnezl y Alberto Marcos2

'School ofEarth, Atmospheric and Environrnental Sciences, University ofManchester,

(sergio.llana-funez@manchester.ac.uk)

2Departamento de Geología, Universidad de Oviedo (marcos@geoLuniovi.es)

37

The role of fluids in the initiation of folds and thrusts & the role of these structures on the subsequent migration and concentration of fluids

within a fold-thrust belt; examples from the Zagros

The mechanical problem of initiating and amplifying large-scale thrusts and folds

is well known and the importance of high fluid pressures in this process well established.

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Fig. 1 - Thrusts tracking over-pressured horizons in the accretionary prism ofTaiwan

However, once the structures have been initiated they begin to influence the fluid

dynamics ofthe system. Fluids are injected aiong the thrusts in the direction ofthe foreland

in a series of episodic events and react both mechanically and chemically with the sur­

rounding rocks. Mechanically they help propagate the thrust and may hydraulically fracture

the surrounding rocks injecting them with fluids. The fluids may also react chemically with

the rocks. ln addition to the movement of fluids along the thrust planes, the initiation and

amplification of box folds also has an important effect on fluid movement. Initially mean

stress gradients draw fluids into the fold.

Fig. 2 - The dilatant phase of fold amplification preserved by the precipitation of calcite. Subsequent amplification of the fold would normally result in the loss of this dilatency and the expulsion of fluids fIom the fold.

38

--

--------

At a criticaI stage in fold amplification, the mean stress gradient reverses and flu­

ids are expelled form the structure. The temporal and spatial link between these two struc­

tures that occurs in a fold thrust belt means that the fluid dynamics of the two systems are

linked and can be combined to account for and predict the complex movement of fluids

through the crust in these tectonic settings.

Fig. 3 - Satellite image of the Zagros fold-thrust belt, Iran.

NW SE

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Fig. 4 - Cross section across the Zagros fold thrust belt from the High Zagros to the Dezful Embayment.

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foliation

Fig. 5 - Plot of the difference in mean stress inside and outside a kink-band against the dip W of the layering in the kink.

39

-6

An attempt is made to apply this model to the Zagros Fold-Thrust Belt one ofthe

most important hydrocarbon provinces in the world.

A study of satellite images linked with detailed field work reveals that the central

part of the Belt is characterized by a number of magnificently exposed major folds all with

a box-like geometry. Several ofthese are fault related folds are situated above ramps which

link the different detachment horizons within the thick sedimentary succession (up to

14km) which rests on a Precambrian basement. These horizons which play a crucial role in

the distribution of deformation throughout the Belt, range from overpressured shales to

evaporites. The most important detachment is the Hormuz salt which is situated at the base

of the cover succession. The criticaI taper angle of the deformation along the belt is deter­

mined primarily by the distribution of this horizon.

Initially the mean stress gradient draws fluids into the fold as the layers dilate, then

as (O reaches avalue of a, the inclination angle of the kink-band, the gradient is reversed

and fluids are driven out of the fold into the surrounding rock mass.

John W. Cosgrove

Department of Earth Science and Engineering,

Royal School of Mines, Imperial College,

e-mail: j.cosgrove@imperial.ac.uk

40

The new geological image of the SW Portugal's offshore: results of 15 years of research.

I knew Antonio Riberio, Professor at the Laboratorio de Tectonofisica e Tectonica

Experimental, sorne years ago. I irnrnediately appreciated his brightness, humanity, great

curiosity and wide culture. We spent many days and enjoyable evenings discussing about

our research, during which he always offered original ideas and stimulating points of view.

This is a story that started more than 15 years ago. For sake ofprecision exactly

16 years ago when, on July 1989, my colIeagues Renzo Sartori, Luigi Torelli and myself

submitted to the ltalian Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) a proposal for a Multi­

Channel Seismic survey in SW Iberia. The basic ideas was to study the start of subduction

at the Gorringe Ridge, folIowing the previous work done by Purdy and co-workers. Then to

compare the active east-dipping subduction of the Betic-Rif mountain belt with the west­

dipping subduction system of the Calabrian Arc. We could not imagine that this would be

the beginning of a very fruitful and exiting scientific adventure. As sometimes it happens,

the proposal hung about dorrnant for sorne years, when suddenly, on June 1992 I received

a telephone calI from the CNR headquarters: the proposal was approved and an ltalian

research vessel, the OGS Explora, was ready to move in the area.

The survey lasted for 25 day with port calIs in Cadiz where it ended on July 20th,

1992. It was planned to colIect data on a regional scale, alI the way across the SW

Portuguese continental margin and oceanic crust. Few but very long seismic line were shot.

One line reached the considerable length of about 500 km, the distance from Milan to

Rome. The weather was very bad and we had to fight against the sea to complete the cam­

paign. Subsequently it took one fulI year, for three persons, I was one of them, to process

the data. Does anyone remember when the data storage was made on magnetic tapes? The

volume oftapes was enorrnous, something like 750, one inch, 9 tracks, tapes. Once stored

in boxes containing 10 tapes each, I could build a wall three meter long and two meter high.

Now, the sarne data set has been collapsed on ten small DLT tapes that I can easily store in

my briefcase. The data were ofvery high quality. The first paper appeared in 1994 (Sartori

et al.). ln this paper we proved that the subduction was not active and, for the first time, it

was possible to provide evidence of the presence of very clear, active, compressional, tec­

tonic structures.

However that publication did not exhaust the scientific topics suggested by the

data. The data were acquired using a cable 3000 meters long divided in 120 channels. The

"near trace" is the nearest channel to the ship. During acquisition at sea, we could recog­

nize on the "near trace" astonishing geological features. ln particular line AR92-1 O (Figs

1,2) stood out for the presence of an amazing active tectonic structure, successively named

41

39'U

EalhQJd<et Ilypocen1ef depllond tno:7itude- 1M)

e dopih< I Okm e 10 km <dt:pIh <20 km e 2Dkm ~d:Ph ~.:lO km e JOIem < dtpfh <SO km

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35·N~~ií.í 12"W 1rw 10"W 9'W 8V1

Fig. 1 - Bathymetry map of SW Iberia with location of earthquake epicenters recorded by the new seismic network from January 1995 to March 2000.). MP: Marques de Pombal; (after Zitellini et aI., 2001)

"Marquês the Pombal", which we thought could have been the generator of the famous

1755 Lisbon Earthquake. With this in mind we started waiting for funding opportunity to

proceed with our research one step further. On October 1996, I was at sea on the Russian

ship Gelendzik carrying out a swath bathymetric survey in the Tyrrhenian Sea, when I got

an e-mail from my laboratory saying that it appeared a EU Call on tsunami studies. Soon

afier the end of the campaign, I got in touch with Prof. Luis Mendes Victor asking for a

meeting. The meeting took place in Lisbon, at the Instituto de Ciências da Terra e do Espaço

20 40 60 80 Km 100 120 140 160 180

Fig. 2 - AR92-1 O seismic line (a) after time migration, (b) tectonic sketch of the sarne line, depth converted, with projected earthquake hypocenters whose coordinate are within 30 km from AR92-1 O line. For location of line AR92-1O and for epi­center locations see fig. 1. (after Zitellini et aI. , 2001).

42

(ITCE), it was the beginning of December 1996 and I brought with me a big roll of paper

containing the full set of the multi-channel seismic lines collected. It was at lCTE that I

meet for the first time Antonio Ribeiro and his students: Luis Matias, Pedro Terrinha and

Maria Ana Baptista, now, all of them, well-established scientists. Before the Lisbon meet­

ing l knew Antonio only by his scientific work. He was in fact the first to c1early recognize

active compression along the continental margin ofPortugal (A. Ribeiro et aI., 1996). This

was the beginning of a never-ending cooperation, which is still in progresso l remember the

enthusiasm ofAntonio looking at the seismic lines, enthusiasm that he was able to transmit

to all of us. ln that meeting it was posed what carne out to be the foundation of collabora­

tive research at European leveI. During that meeting it was decided to submit a proposal,

coordinated by Prof. Luis Mendes Victor, to the European Community called BlGSETS

"Big Sources of Earthquake and Tsunami in SW Iberia " to study the Marques de Pombal

Structure. It was Antonio that invented the acronym BIGSETS, a very successful name and

project. The proposal was approved and on Jan.1st, 1998. It started a new era of geological

and geophysical investigation in SW Portugal and Gulf of Cadiz. Since then an incredible

number of research campaigns were carried out in the area and Antonio was one of the

major actors in promoting them. We can now say that this is one of the best-investigated

marine are as of the Western Europe. The last result is the swath bathymetric compilation

presented at the 250th Anniversary of the 1755 Lisbon Earthquake (Dietz et aI., 2005).

From my modest experience l can say that such long standing high-quality results has been

achieved with the fundamental contribution, intelligence, devotion an passion of Antonio

Ribeiro.

References

Diez S., E. Gràcia, M.A. Gutscher, L. Matias, T. Mulder, P. Terrinha, L. Somoza, N.Zitellini, G. De Alteriis, J.P. Henriet and J.J. Dafíobeitia (2005) Bathymetric map ofthe Gulf of Cadiz, NE Atlantic Ocean: The SWIM multi­beam compilation. 250th Anniversary ofthe 1755 Lisbon Earthquake, Lisbon, Nov.1 - Nov.4

Ribeiro, A., J. Cabral, R. Baptista and L. Matias, Stress pattem in Portugal mainland and the adjacent Atlantic 307 region, West Iberia, Tectonics, VoI. 15, no.2, pp. 641-659, 1996

Sartori, R, Torelli, L., Zitellini, N., Peis, D., and Lodolo, E. (1994), Eastem Segment ofthe Azores-Gibraltar Line (Central-eastem Atlantic): An Oceanic Plate Boundary with Diffuse Compressional Deformation, Geology 22, 555-558.

Zitellini, N., Mendes, L. A., Cordoba, D., Danobeitia, J., Nicolich, R, Pellis, G., Ribeiro, A., Sartori, R, Torelli, L., Bartolome' , R., Bortoluzzi, G., Calafato, A., Carrilho, E, Casoni, L., Chierici, E, CoreIa, C., Correggiari, A., Della Vedova, B., Gracia, E., Jomet, P., Landuzzi, M., Ligi, M., Magagnoli, A., Marozzi, G., Matias, L., Penitenti, D., Rodriguez, P., Rovere, M., Terrinha, P., Vigliotti, L., and Zahinos-Ruiz, A. (2001), source of 1755 lisbon earthquake and tsunami investigated, eos, transactions, amo geophys. union 82, 26, 285-282.

Nevio Zitellini

Istituto Scienze Marine, Via Gobetti 101,40110, Bologna, Italy

43

With Á. Ribeiro on the Streets, in the Field and Under the Ocean

Antonio Ribeiro was the most influential professor and colleague that I remember.

I have leamed immensely from him, in many aspects.

The depth of his work and his ability to work at all scales, from microscopic to

planetary, have always impressed me. At the sarne time, Antonio has always been able to

explain to me in detail his observations and ideas, beyond the passion that impregnates his

speech. Collectively, these abilities make him truly unique.

A. Ribeiro is a concemed scientist and citizen. His involvement in social issues is

well known by all. He has always been able to reconcile first class science with the great­

est concem for the consequences of his work. The key lesson here is that what made

Antonio above reproach was always the quality of his observations and interpretations and

the relevance of his science. On the other hand, he fights with all his energy for his ideas,

which makes him heard by all.

44

Last but not least, Antonio respects his colleagues, his students and his staff. He

places a high value in honesty, including intellectual honesty. He treats the humble, in

particular, with the greatest care and respect. I remember Antonio among those who first

have set the high standard of interaction with students that we all enjoy today.

Fernando J.A.S. Barriga

University of Lisbon

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Zum Vitte

ANTÓNIO AUGUSTO RAMOS RIBEIRO, filho de Orlando da Cunha Ribeiro e de Maria Chambers Ramos Ribeiro, nasceu em Lisboa a 19 de Julho de 1939.

Graus académicos

Licenciatura em Ciências Geológicas na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, com a classificação de 17 valores.

Curso de 3° ciclo de Tectonofísica na Universidade de Paris em 1962/4.

Doutoramento de Estado, com nota máxima, pela Universidade de Montpellier, 1976.

Professor Extraordinário e Agregado da Universidade de Lisboa, 1978.

Professor Catedrático da FCUL, 1979.

Funções

Geólogo dos Serviços Geológicos de Portugal (1964-1979).

Responsável pela Secção de Geodinâmica do Geofcul - Ensino graduado e Pós-graduado, Investigação, orientação de projectos nacionais e internacionais (Nato, CE).

Responsável pelo Laboratório de Tectonofísica e Tectónica Experimental, FCUL, (1992-2003). Orientação ou co-orientação de 22 Teses de Doutoramento, desde 1989.

Presidente do Geofcul (1991-1993)

Sub Comissão da Carta Tectónica do Mundo (1970-1971).

Bolseiro do British Council na Universidade de Leeds (1974/5).

Membro de Projectos: International Geological Correlation Program.; Projecto Geodinâmica; Projectos de cooperação em investigação (NATO); Projectos de investigação da União Europeia.

Consultor para a geologia de Timor da Direcção Geral de Minas do Ministério do Ultramar (1973-4)

Consultor do Gabinete de Protecção e Segurança Nuclear, com apoio a missões internacionais da Agência Internacional de Energia Atómica.

Membro do Conselho Directivo da União Europeia de Geociências (1983-9).

Presidente da Sociedade Geológica de Portugal (1983-7).

Responsável pelo projecto SW Iberia, Europrobe (European Science Foundation), desde 1995.

Perito de DG XII, CE. (1995-7).

Membro do Conselho Directivo da União Europeia de Geociências (1995-2001).

Membro da Direcção do Instituto de Ciências da Terra e do Espaço (desde 1992).

Observador, em representação da Academia das Ciências de Lisboa, no Comité Português de Global Change, IGBP-ICSU, desde 1998.

Membro do Conselho Consultivo da Comissão Interrninisterial para a Delimitação da Plataforma Continental (1998-2004).

Distinções e Prémios

Membro correspondente da Academia das Ciências de Lisboa (desde 1989).

Membro da Academia Europaea (desde 1991).

Membro efectivo da Academia das Ciências de Lisboa (desde 2000)

Prémio Boa Esperança de Ciência e Tecnologia, em 1995, com J.Cabral e L.Matias.

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Actividades

Investigação em Tectonofísica de Continentes e Oceanos, Sismotectónica e Modelação de proces­sos Tectónicos; autoria de 306 publicações na especialidade, incluindo 5 livros, 125 publicações referidas no SCI com 1350 citações.

Cartografia geológica, geologia mineira, geologia aplicada, geologia do Petróleo.

Trabalho de campo na Europa, Ásia, Africa e América.

Missões oceanográficas (Goringe, Margem Oeste-Ibérica, Açores); mergulhos nos submari­nos Cyana e Nautile.

Cooperação com Instituições e Universidades a nível Internacional (Espanha, França, Reino Unido, Alemanha, Itália, Suécia, Russia, Checoslováquia, Canadá, Estados Unidos da América, Brasil, Japão, Australia, Manocos) e Nacional.

Lista de Trabalhos publicados

N - "Paper, Book"; EA - "Extended Abstract"; A - "Abstract"

1 - RIBEIRO, A. (1960) ° princípio das causas actuais em Geologia. Revista da Associação de Estudantes da Faculdade de Ciências de Lisboa. N.o 18, pp. 32-42

2 - RIBEIRO, A.; MATA, C. & RAMOS, M. (1960) - °Ordovícico de Vila Flôr e a linha de fractura de Vilariça. RIBEIRO, A.; REBELO, J.A. & COELHO, F. - °Ordovícico de Abreiro - Murça e a linha de fractura Torre de D. Chama-Meireles. BoI. Mus. Lab. Miner. Geol. Fac. Ciências, 8 (2), pp. 127-137, Lisboa.

3 - RIBEIRO, A.; CRAMEZ, C.; SILVA, L.C. & MACEDO, J. (1962) - Nota sobre a Geologia da Serra do Marão. BoI. Soco Geol. Port., v. XIV, pp. 151-170, Lisboa.

4 - GALOPIM DE CARVALHO, A.M. & RIBEIRO, A. (1962) - Geologia dos depósitos pós-wumianos da Foz do Leça. BoI. Mus. Lab. Miner. Geol. Fac. Ciências, 9(1), pp. 53-74, Lisboa.

5 - RIBEIRO, A.; MARQUES, M. & REBELO, J.A. (1963) - Alguns aspectos geológicos da região de Mogadouro. BoI. Soco Geol. Port., v. XV, pp. 63-74, Lisboa.

6 - RIBEIRO, A.; CRAMEZ, C. & REBELO, J.A. (1964) - Sur la structure de Trás-os-Montes (Nord-Est du Portugal). C.R. Ac. Sc. Paris, t. 258, pp. 263-5, Paris.

7 - TEIXEIRA, C.; RIBEIRO,A. & SILVA, L.c. (1964) - La faune de Lingulellinae des forrnations ante-ordoviciennes de Marão. BoI. Soco Geol. Port., v. XV, pp. 117-22, Lisboa.

8 - QUADRADO, R.; MATOS ALVES, C.; MACEDO, J.; CRAMEZ, C. & RIBEIRO, A. (1964) - Sobre a Geologia da região de Macedo de Cavaleiros. BoI. Soco Geol. Port., v. Xv, pp- 129-40, Lisboa.

9 - RIBEIRO, A.; MEDEIROS, A. & REBELO, J.A. (1965) - Estado actual dos conhecimentos sobre a Geologia de Trás-os­Montes oriental. BoI. Soco Geol. Port., v. XVI, pp. 93-110, Lisboa.

10 - DUARTE, M.L.; COUTINHO, J.; BARROS, R. & RIBEIRO, A. (1966) - Estudos geológicos no Sinclinal de Moncorvo. BoI. Minas, v. 3, n. 1, pp. 51-3, Lisboa.

11 - RIBEIRO, A. & REBELO, J.A. (1966) - Stratigraphie et structure de Trás-os-Montes oriental (Portugal). Leidse Geol. Meded., 36, pp. 293-300, Leiden.

12 - MATTE, Ph. & RIBEIRO, A. (1967) - Les rapports tectoniques entre le Precambrien ancien et le Paleozoique dans le Nord­Ouest de la Peninsule Iberique: grandes nappes ou extrusions? C.R. Ac. Sc. Paris, t. 264, pp. 2268-71, Paris.

13 - RIBEIRO, A. (1968) - "Controle" estrutural da mineralização de estanho e volfrâmio em Trás-os-Montes oriental. BoI. Minas, 5(4), pp. 297-318, Lisboa.

14 - RIBEIRO, A. & REBELO, J.A. (1969) - Problémes stratigraphiques et tectoniques de Trás-os-Montes oriental. Com. Servo Geol. Port., t. LIII, pp. 101-5, Lisboa

15 - RIBEIRO, A. (1970) - Position structurale des Massifs de Morais et Bragança (Trás-os-Montes). Com. Servo Geol. Port., t. LIV, pp. 116-38, Lisboa.

16 - CARVALHO, D.; GOINHAS, J.; OLIVEIRA, Y. & RIBEIRO,A. (1971) - Observações sobre a Geologia do sul de Portugal e consequências metalogenéticas. Est. Notas Trab. Servo Fom. Min., v. XX, 1-2, pp. 153-99, Porto.

17 - FEIO, M. & RIBEIRO, A. (1971) - Tectónica do Carbónico Marinho da região da Carrapateira (SW de Portugal). BoI. Geol. Min., t. LXXXII-III-IV, p. 309, Madrid.

18 - RIBEIRO, A. & REBELO, J.A. (1971) - Estudo geológico da região de Moncorvo e, em especial, do seu jazigo de ferro. Comunc. I Congro Hisp.-Luso-Americ. Geol. Econom., pp. 983-94, Madrid.

19 - RIBEIRO, A. & VALENTE, J.T. (1971) - Estudo da fracturação numa pedreira de ardósia da região de Valongo. Comunc. I Congro Hisp.-Luso-Americ. Geol. Econom., pp. 363-72, Madrid.

20 - CONDE, L.; PEREIRA, Y.; RIBEIRO,A. & THADEU, D. (1971) - Jazigos Hipogénicos de estanho e volfrâmio. Livro-Guia de Excursão no 7, I Congro Hisp.-Luso-Americ. Geol. Econom., 81 pp., Lisboa.

21 - BARD, J.P.; CAPDEVILA, R.; MATTE, Ph. & RIBEIRO, A. (1972) - Le Precambrien de la Meseta Iberique. Notes & Memoires Servo Geol. Maroc, n. 236, pp. 315-35, Coll. Intem. CNRS, Paris no 192.

22 - RIBEIRO, A. & RIBEIRO, M.L. (1972) - Rochas hiperalcalinas da região de Macedo de Cavaleiros (Trás-os-Montes ori­entaI). Rev. Fac. Ciências Lisboa, v. XVII, pp. 301-21, Lisboa.

23 - BARD, IP.; CAPDEVILA, R.; MATTE, Ph. & RIBEIRO, A. (1973) - Geotectonic Model for the Iberian Variscan Orogen. Nature Physical Science, v. 241, n. 107, London.

49

24 - RIBEIRO, M.L. & RIBEIRO, A. (1974) - Signification paleogeographique et tectonique de la presence de galets de roches metamorphiques dans un f1ysch d'age devonien superieur de Trás-os-Montes oriental (Nord-Est du Portugal). C.R.Ac.Sc. Paris, t. 278, pp. 3161-63.

25 - RIBEIRO, A. (1974) - Contribution a l'etude tectonique de Trás-os-Montes oriental. Memória n° 24, Servo Geol. Port., Lisboa, These de Doctorat d'Etat Universite de Montpelliet (France).

26 - BARD, J.P.; CAPEDEVILA, R.; MATTE, PH. & RIBEIRO, A. (1974) - Le Precambrien de la Meseta Iberique. P.LC.G., Conference Liblice 1972, Prague.

27 - JULIVERT, M.; FONTBOTE, J.M.; RIBEIRO, A.; CONDE, L. (1974) - Memória Explicativa deI Mapa Tectónico de la Peninsula Iberica y Baleares. Instituto Geologico y Minero de Espana, Madrid.

28 - MATTE, Ph. & RIBEIRO, A. (1975) - Forme et orientation de l'ellipsoide de deformation dans la virgation hercynienne de Galice. Relations avec le plissement et hypotheses sur la genese de I'arc ibero-armoricain. C.R.Ac.Sc. Paris, t. 280, pp. 2825­28.

29 -ALMEIDA, v.; CARVALHO, D.; MONTEIRO, J.H.; RIBEIRO, A. & SANTARÉM, R. (1976) - Sobre o interesse do estu­do de problemas geológicos e de prospecção mineira por técnicas de detecção remota em Portugal. Seminário sobre Detecção Remota, J.N.I.C.T., Lisboa

30 - VIEGAS, L.; FARINHA RAMOS, J.M.; SANTOS OLIVEIRA, J.M.; BERNARDO DE SOUSA, M. & RIBEIRO, A. (1976) - Breve Nota sobre o jazigo scheelitico de Cravezes (Mogadouro). BoI. Minas, 13(2), pp. 109-13, Lisboa.

31 - BLESS, M.; BOUCKAERT, J.; CALVER, M.; DEJONGHE, L.; GRAULICH, J.; HORN, M.; KIMPE, w.; KULLMANN, J.; MEESSEN, J.; NAYLOR, D.; OLIVEIRA, J.; PAPROTH, E.; PARIS, F.; PERDIGÃO, J.; RIBEIRO; A.; ROBARDET, M.; SANCHEZ DE POSADA, L.; TRUYOLS, J. (1977) - Y a-t-il des hydrocarbures dans le Pre-Permien de l'Europe Occidentale? Professional Paper, Service Geologique de Belgique, n. 148,58 pp.

32 - AUZENDE, J.-M.; CHARVET, J.; LE LANN, A.; LE PICHON, X.; MONTEIRO, J.H.; NICOLAS, A.; OLIVET, l-L. & RIBEIRO, A. (1977) - Le banc de Gorringe (sud-ouest du Portugal), un fragment de manteau et de croute oceanique recon­nu par submersible. C.R.Ac.Sc. Paris, t. 285, pp. 1403-06.

33 - AUZENDE, J.M.; CHARVET, J.; LE LANN, A.; LE PICHON, X.; MONTEIRO, J.H.; NICOLAS, A.; OLIVET, J.-L. & RIBEIRO, A, (1978) - Sampling and observation of oceanic mantle and crust on Gorringe Bank. Nature, V. 273, pp. 45-9.

34 - VIEGAS, L.; FARINHA RAMOS, J.M.; SANTOS OLIVEIRA, J.M.; BERNARDO DE SOUSA, M. & RIBEIRO,A. (1976) - Estudo geológico e geoquímico do jazigo de Cravezes, Mogadouro (Nordeste de Portugal). Mem. e Not., Publ. Mus. Lab. Miner. Geol. Univ. Coimbra, 82, pp. 117-44.

35 - RIBEIRO, A. & POSSOLO, A. (1978) - Determination offinite strain in deformed planar fabrics. Comunc. Servo Geol. Port., t. 63, pp. 77-81, Lisboa.

36 - BRANDÃO, J.M.; DA SILVA, A.R. & RIBEIRO, A. (1978) - "Controle" estrutural da mineralização de estanho e volfrâmio no antiforma de Chaves-Miranda do Douro (Trás-os-Montes oriental). Comunc. Servo Geol. Port., t. 63, pp. 171-78, Lisboa.

37 - BORGES, F.S.; NORONHA, F.; PEREIRA, E. & RIBEIRO, A. (1979) - Ocorrência de filões aplíticos deformados, com mineralização estanífera. (Nota Prévia). Public. Museu e Lab. Miner. e Geol. Fac. Ciênc. Porto, V. 91, pp. 223-29, Porto.

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