Zircon U-Pb and Hf isotopic constraints on the genesis of a post-kinematic S-type Variscan tin granite: the Logrosán cupola (Central Iberian Zone)

Abstract

[EN] The Variscan Orogeny produced widespread granites along the European Variscan belt. In relation to crustal thickening, post-collisional multiple Sn-bearing highly fractionated S-type leucogranites were emplaced. The Logrosán granite represents one of those granitic bodies and is the focus of this study. The Logrosán granite is located in the Central Extremadura Batholith, within the Central Iberian Zone (CIZ) and was emplaced during post kinematic stages of the Variscan Orogeny at ca. 308 Ma, as determined by combined U-Pb ID-TIMS and LA-ICPMS geochronology. The granitic body intruded the metasedimentary Schist Greywacke Complex (SGC) of Neoproterozoic age. A moderately evolved medium- to coarse-grained two mica leucogranite (Main Unit) and several highly evolved aplitic or microporphyritic units (Evolved Units) have been distinguished based on their petrography and whole rock geochemistry. Initial 87Sr/86Sr ratios vary from 0.7125 to 0.7286, whereas initial εNd shows a restricted range from -4.3 to -4.0 and εHf(t) ranges from +5.7 to -10.5 for Variscan-age zircons. Inherited zircons exhibit mostly Neoproterozoic ages and juvenile Hf-isotope composition (εHf up to +14.7) analogous to zircons from the SGC metasediments. The available geological, geochronological, geochemical and isotopic data allow us to propose partial melting of heterogeneous Neoproterozoic metasediments, similar to the outcropping SGC materials for the genesis of the Logrosán granite.

[ES] La orogenia Varisca produjo una gran cantidad de granitos a lo largo del Cinturón Varisco Europeo. En relación con el engrosamiento cortical se emplazaron tardíamente granitos de tipo-S, muy fraccionados y ricos en Sn. El presente estudio se centra en uno de esos cuerpos graníticos, el granito de Logrosán. El plutón de Logrosán forma parte del Batolito de Extremadura Central (BEC), en la Zona Centroibérica (ZCI), y se emplazó durante las etapas tardías de la orogenia Varisca, a los ca. 308 Ma, según los datos combinados de geocronología de U-Pb por ID-TIMS y por LA-ICPMS. El cuerpo granítico intruyó los metasedimentos del Complejo Esquisto Grauváquico (CEG) de edad fundamentalmente Neoproterozoica. En el plutón se distinguen, de acuerdo a la petrografía y a la geoquímica de roca total, un leucogranito de dos micas de tamaño de grano medio-grueso moderadamente evolucionado (Main Unit) y varias unidades aplíticas o microporfídicas altamente evolucionadas (Evolved Units). Las relaciones isotópicas iniciales de 87Sr/86Sr varían de 0.7125 a 0.7286, mientras que el εNd inicial muestra un rango restringido de -4.3 a -4.0 y el εHf(t) en circones variscos oscila de +5.7 a -10.5. Los circones heredados del granito de Logrosán muestran edades principalmente Neoproterozoicas y composiciones isotópicas de Hf juveniles (εHf > +14.7), análogas a las encontradas en los circones del CEG. Los datos geológicos, geoquímicos, geocronológicos e isotópicos de los que se dispone sugieren que el granito de Logrosán se originó por la fusión parcial de materiales metasedimentarios Neoproterozoicos similares a los del CEG.