The importance of sequential partial melting and fractional crystallization in the generation of syn‑D3 Variscan two‑mica granites from the Carrazeda de Ansiães area, northern Portugal
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R. J. S. Teixeira [5] ; A. M. R. Neiva [1] ; M. E. P. Gomes [5] ; F. Corfu [2] ; A. Cuesta [3] ; I. W. Croudace [4]
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[1] Universidade de Coimbra
Universidade de Coimbra
Coimbra (Sé Nova), Portugal
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[2] University of Oslo
University of Oslo
Noruega
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[3] Universidad de Oviedo
Universidad de Oviedo
Oviedo, España
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[4] University of Southampton
University of Southampton
GB.ENG.M4.24UJ, Reino Unido
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[5] University of Trás-os-Montes e Alto Douro
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- Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 47, Nº. 1-2, 2021 (Ejemplar dedicado a: New developments in Geochemistry. A tribute to Carmen Galindo), págs. 281-305
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Importancia de la fusión parcial secuencial y de la cristalización fraccionada en la formación de granitos variscos sin-D3 de dos micas en la región de Carrazeda de Ansiães, norte de Portugal
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Resumen
- español
En la región de Carrazeda de Ansiães, norte de Portugal, rocas metasedimentarias de edad Precámbrico y Ordovícico han sido intruídas por una suite granítica mesozonal durante las etapas tardi-cinemáticas de la orogenia Varisca. En esta suite se distinguen diez tipos de granitos en que los más jóvenes, constituidos por granitos de dos micas (G7–G10), se emplazan entre 318 ± 1 Ma y 316.2 ± 0.7 Ma, de acuerdo con dataciones U–Pb ID-TIMS en circón y monacita. Los granitos G7–G9 han sido afectados por la tercera fase de deformación ( D3) antes de su consolidación completa, como sugiere su foliación magmática interna NW–SE concordante con las estructuras regionales. El granito G10 tiene algunas características texturales distintivas, propias de una fuerte deformación frágil, probablemente debidas a su emplazamiento preferente en zonas de fallas tardías con dirección NNE-SSW. Los granitos G7–G9 tienen cantidades de moscovita iguales o mayores que las de biotita y contienen enclaves “surmicaceous”, xenolitos, “schlieren” y, raras veces, enclaves microgranudos. El granito G10 predominantemente moscovítico no contiene enclaves. Estos granitos variscos son peralumínicos, con valores de ASI entre 1.22 y 1.39, y de corindón normativo entre 2.79–4.39%, y presentan características típicas de granitos de tipo S. De hecho, el enriquecimiento en LREE con respecto a las HREE, las anomalías negativas de Eu y valores medios similares de (87Sr/86Sr)i, εNdt y δ18O para G7 (0.7156 ± 0.0005; − 8.5; 11.49 ‰) y G8 (0.7155 ± 0.0007; − 8.4; 11.39 ‰) muestran que estos dos tipos de granito son el producto de la fusión parcial secuencial del mismo material metasedimentario, y que el granito G8 correspondería a una mayor tasa de fusión parcial que el granito G7. Los granitos G8–G10 y sus minerales muestran una evolución por fraccionación que se puede confirmar mediante la modelización de elementos mayores y traza.
Los espectros de REE subparalelos y la disminución de sus contenidos con la diferenciación, la isócrona Rb–Sr para G8, G9 y G10 (315.5 ± 5.4 Ma; MSWD = 1.3) y los valores relativamente uniformes de εNdt y δ18O sugieren que la cristalización fraccionada ha sido el principal mecanismo implicado, y habría tenido una duración inferior a 1 Ma. Los granitos especializados estanníferos G7 y G10 tienen contenidos de Sn ≥ 20 ppm, pero los principales filones de cuarzo con casiterita y wolframita cortan al granito G10, que contiene 31 ppm de Sn. La cristalización fraccionada ha sido responsable del aumento del contenido de Sn en los granitos de la serie G8–G10 y de sus micas.
- English
In the Carrazeda de Ansiães region, northern Portugal, a mesozonal granitic suite intruded Precambrian to Ordovician metasedimentary rocks during the late kinematic stages of the Variscan orogeny. In this multiphase granitic complex, consisting of ten granite types, the youngest group of two-mica granites (G7–G10) was emplaced between 318 ± 1 Ma and 316.2 ± 0.7 Ma, as determined by ID-TIMS U–Pb on zircon and monazite. Granite types G7–G9 were affected by the third phase of deformation ( D3) before they were completely crystallized, as indicated by their internal NW–SE magmatic foliation concordant with the regional structures. The granite type G10 shows some distinctive textural features, showing a strong brittle deformation, probably due to its preferential emplacement in late NNE-SSW fault zones. Granites G7–G9 have equal or higher amounts of muscovite than biotite and contain surmicaceous enclaves, xenoliths, “schlieren”, and, more rarely, microgranular enclaves. The muscovite-dominant granite G10 does not contain enclaves. These Variscan granites are peraluminous, with ASI ranging between 1.22 and 1.39 and normative corundum of 2.79–4.39%, having the characteristics of S-type granites.
In fact, the enrichment in LREE relatively to HREE, the negative Eu anomalies, and similar mean values of (87Sr/86Sr)i, εNdt and δ18O for G7 (0.7156 ± 0.0005; − 8.5; 11.49 ‰) and G8 (0.7155 ± 0.0007; − 8.4; 11.39 ‰) show that these two granite types resulted from sequential partial melting of the same metasedimentary material, where granite G8 would have derived from a higher degree of partial melting than G7. Granites G8–G10 and their minerals show a fractionation trend that is confirmed by modeling of major and trace elements. The subparallel REE patterns and the decreasing REE contents within the differentiation series, the Rb–Sr isochron for G8, G9 and G10 (315.5 ± 5.4 Ma; MSWD = 1.3) and the relatively uniform εNdt and δ18O data suggest that fractional crystallization was the main mechanism, which would have lasted less than 1 Ma.
The tin-bearing granites G7 and G10 have ≥ 20 ppm Sn, but the main quartz veins containing cassiterite and wolframite cut granite G10, which contains 31 ppm Sn. Fractional crystallization was responsible for the increase in Sn content in granites from the G8–G10 series and their micas.
- español
