Contact metamorphism associated to the Penamacor-Monsanto granitic intrusion : geochemical, isotopic and mineralogical features

• Published in: Journal of Iberian geology Vol. 44; no. 2; p. 335
• Main Authors: Costa, Isabel Ribeiro da, Antunes, Isabel Margarida H. R, Mourao, Cyntia, Recio, Clemente, Guimaraes, Fernanda, Ramos, Joao Farinha, Barriga, Fernando J. A. S
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Universidad Complutense de Madrid 01.06.2018
• ISSN: 1698-6180
• DOI: 10.1007/s41513-018-0050-x

Contact metamorphism related to Variscan and late-Variscan granitic plutons in the Iberian Peninsula is superimposed on medium-grade regional metamorphism, making it often difficult to evaluate per se the thermal effects due to those intrusions and explaining the paucity of scientific literature on the subject. An exhaustive set of geochemical, isotopic and mineralogical data on the contact-zone metasediments hosting the Penamacor-Monsanto granite (Central Iberian Zone, Portugal) provides a significant contribution to the characterization of low- to intermediate-grade contact metamorphism in geological contexts formerly affected by regional metamorphism. The metasediments hosting the Penamacor-Monsanto pluton belong to the extensive detrital sequence of the ante-Ordovician Schist-Greywacke Complex. Bulk geochemistry, oxygen isotope data and crystal-chemistry of key minerals from those contact-zone and neighbouring metasediments have made it possible to infer metamorphic conditions on the contact zone of this granitic intrusion, and to distinguish them from late boron-metasomatism at the exocontact. Mineral parageneses (muscovite + biotite + chlorite [+ or -] quartz [+ or -] plagioclase [+ or -] cordierite, in spotted-schists; biotite + chlorite [+ or -] quartz [+ or -] plagioclase ([+ or -] cordierite), in hornfelses) and the composition of these coexisting mineral phases indicate that most of the contact rocks reached the biotite zone (or even the cordierite zone, in some cases), equivalent to upper greenschist - lower amphibolite metamorphic grade. The relatively narrow range of O-isotope temperatures estimated for the crystallization of the marginal granites (550-625 [degrees]C) explains the absence of significant effects of thermal flow anisotropy on the contact-zone rocks. Besides, textural, paragenetic, mineralogical, isotopic and geochemical nuances observed in hornfelses and spotted-schists seem mainly related to the local host-rock heterogeneities, rather than to thermal effects. The relatively low temperatures estimated for granitoid emplacement and their restricted isotopic and mineralogical impacts on the metasedimentary host-rocks account for the narrow metamorphic aureole associated with the Penamacor-Monsanto pluton, and suggest this massif may correspond to the outcropping tip of a larger granitic intrusion at depth. Keywords Penamacor-Monsanto pluton * Thermal metamorphism * Spotted-schists * Hornfelses * Metasediments Las intrusions graniticas Variscicas y tardivariscicas de la Peninsula Iberica dieron lugar a un metamorfismo de contacto que afecta a un encajante previamente sometido a un metamorfismo regional de grado medio, lo que dificulta separar los efectos termicos de aquellos regionales, y explica la escasez de estudios sobre el mismo. El estudio detallado de la zona de contacto entre el Granito de Penamacor-Monsanto (Zona Centro-Iberica; Portugal) y su encajante metasedimentario mediante tecnicas geoquimicas, mineralogicas e isotopicas supone una notable contribucion al conocimiento y caracterizacion del metamorfismo de contacto de grados bajos a intermedios en contextos geologicos previamente afectados por metamorfismo regional. El encajante metasedimentario del Pluton de Penamacor-Monsanto es parte de la amplia secuencia detritica ante-Ordovicia conocida como Complejo Esquisto-Grawackico. Datos geoquimicos de roca total y cristaloquimicos de los minerales mas caracteristicos, y relaciones isotopicas de oxigeno en la zona de contacto y metasedimentos aledanos permiten inferir las condiciones metamorficas en la zona de contacto de dicha intrusion, y diferenciarla de aquella afectada por metasomatismo tardio por B. La paragenesis mineral (muscovita + biotita + clorita [+ or -] cuarzo [+ or -] plagioclasa [+ or -] cordierita en los esquistos moteados; biotita + clorita [+ or -] cuarzo [+ or -] plagiclasa ([+ or -] cordierita) en corneanas) y la composicion de las fases minerales coexistentes indican que la mayoria de rocas del contacto alcanzaron la zona de la biotita (e incluso, en algunos casos, aquella de la cordierita), equivalente a la parte alta del grado metamorfico de los esquistos verdes, o a la parte baja de las anfibolitas. El rango relativamente pequeno de temperaturas de cristalizacion de los granitos marginales (550-625[degrees]C), calculado mediante isotopos de oxigeno, explica la carencia de anisotropias termicas significativas en las rocas del contacto. Las sutiles diferencias texturales, parageneticas, mineralogicas, isotopicas y geoquimicas en esquistos moteados y corneanas parecen relacionadas con heterogeneidades locales de los encajantes, y no con efectos termicos diferenciados. Las temperaturas relativamente bajas estimadas durante la intrusion del granito de Penamacor-Monsanto, y el limitado efecto mineralogico e isotopico sobre el encajante metasedimentario, dan lugar a una aureola de contacto estrecha, y sugieren que este macizo puede corresponder al techo de una intrusion mayor en profundidad. Palabras clave Pluton de Penamacor-Monsanto * metamorfismo termico * esquistos moteados * corneanas * metasedimentos