Geoquímica, geocronología U-Pb y composición isotópica de Hf en circón de granitoides Variscos del batolito de los Montes de Toledo

Resumen

El batolito Varisco de los Montes de Toledo BMT, situado en la Zona Centro Ibérica SW del Varisco Europeo, es una alineación plutónica compuesta por granitoides de tipo S con una composición marcadamente peralumínica ACNK 1. Muchos granitoides relacionados con colisiones continentales muestran una composición peralumínica con una afinidad a tipos S derivados de fuentes metasedimentarias. Sin embargo, tres series de granitoides peralumínicos distintas han sido identificadas dentro del BMT tipo 1, granitoides ricos en restitas extremadamente peralumínicos tipo 2, granitoides restíticos altamente peralumínicos; y tipo 3, granitoides moderadamente peralumínicos con enclaves microgranulares máficos. Los granitoides de tipos 1 y 2 se limitan a la parte occidental del batolito W MTB, mientras que los de tipo 3 se encuentran sobre todo en el segmento oriental E MTB. La mayoría de los granitoides del W BMT presentan una gran cantidad de minerales peralumínicos dos polimorfos de silicato alumínico, cordierita y turmalina, mientras que en los del E BMT, la mayor parte de estas fases está ausente.El granito más fraccionado se encuentra en la parte más occidental del batolito el plutón de Belvís de Monroy. Gannita ZnAl2O4, crisoberilo BeAl2O4 y berilo Be3Al2Si6O18 aparecen como minerales accesorios en este plutón con zonado inverso. Los altos contenidos en Be y en las relaciones de Zn Fe mayor a 0.01 son factores relevantes que favorecieron la precipitación de estos minerales. Además, la interacción entre las actividades de Si y Al probablemente controló la estabilización y la cristalización preferencial de estas asociaciones minerales en microdominios de tamaño milimétrico.La datación UThPb en monacita EPMA y geocronología UPb en circón LAICP MS en diversas intrusiones del BMT revela que el tiempo de formación del batolito se extendió entre 316 y 297 Ma, similar al encontrado en otros sectores Variscos cercanos, el batolito del Sistema Central Español.Las distintas signaturas geoquímicas e isotópicas de los distintos tipos graníticos apuntan a la participación de fuentes diferentes. La ausencia de rocas máficas en el área sugiere la participación de fuentes corticales. El amplio rango de circones heredados ,Arcaicos a Neoproterozoicos, y de composición isotópica de Hf en circón, que abarca hasta valores altamente radiogénicos Hf hasta mas10, en las herencias Neoproterozoicas de los granitoides de tipos menos 1 y menos 2, sugiere derivación de fuentes metasedimentarias Neoproterozoicas similares a los metasedimentos del Complejo Esquisto Grauváquico CEG. La modelización de elementos traza sugiere claramente la implicación de este tipo de metasedimentos. De hecho, la mayoría de los granitos del W BMT tienen valores iniciales de Nd similares a estas secuencias metasedimentarias valores medios de Nd de 5.6 y 5.4, respectivamente. Por el contrario, los altos contenidos en Ca, Na y Sr de los granitoides de tipo 3, los valores iniciales más negativos de Nd, junto con la presencia de circones heredados de edad Ordovícica, de aspecto magmático, y la ausencia de herencias con edades más antiguas al Criogénico, sugiere la participación de protolitos metaígneos. La escasez de materiales derivados del manto en el BMT desestima un importante flujo de calor procedente del manto, y sugiere que la fusión parcial estuvo inducida por el propio calor generado durante el engrosamiento de una corteza altamente radiogénica como la del centro de España. Esto estaría de acuerdo con las temperaturas de cristalización estimadas para los granitoides del BMT 850 750 gradoC, similares a las obtenidas en experimentos de fusión parcial en rocas corticales y en geotermometrías realizadas en complejos anatécticos del centro de España. La presencia de moscovita ígnea coexistiendo con andalucita y silimanita en algunos de los granitos estudiados sugiere que el solidus granítico se alcanzó en torno a 700 670 gradoC a presiones de 1 2 kbar.