Age and nature of 560–520 Ma calc-alkaline granitoids of Biarjmand, northeast Iran: insights into Cadomian arc magmatism in northern Gondwana

The Biarjmand granitoids and granitic gneisses in northeast Iran are part of the Torud–Biarjmand metamorphic complex, where previous zircon U–Pb geochronology show ages of ca. 554–530 Ma for orthogneissic rocks. Our new U–Pb zircon ages confirm a Cadomian age and show that the granitic gneiss is ~30 million years older (561.3 ± 4.7 Ma) than intruding granitoids(522.3 ± 4.2 Ma; 537.7 ± 4.7 Ma). Cadomian magmatism in Iran was part of an approximately 100-million-year-long episode of subduction-related arc and back-arc magmatism, which dominated the whole northern Gondwana margin, from Iberia to Turkey and Iran. Major REE and trace element data show that these granitoids have calc-alkaline signatures. Their zircon O (δ18O = 6.2–8.9‰) and Hf (–7.9 to +5.5; one point with εHf ~ –17.4) as well as bulk rock Nd isotopes (εNd(t)= –3 to –6.2) show that these magmas were generated via mixing of juvenile magmas with an older crust and/or melting of middle continental crust. Whole-rock Nd and zircon Hf model ages (1.3–1.6 Ga) suggest that this older continental crust was likely to have been Mesoproterozoic or even older. Our results, including variable zircon εHf(t) values, inheritance of old zircons and lack of evidence for juvenile Cadomian igneous rocks anywhere in Iran, suggest that the geotectonic setting during late Ediacaran and early Cambrian time was a continental magmatic arc rather than back-arc for the evolution of northeast Iran Cadomian igneous rocks.

U-Pb SHRIMP zircon dating of high-grade rocks from the Upper Allochthonous Terrane of Bragança and Morais Massifs (NE Portugal); geodynamic consequences

Bragança and Morais Massifs are part of the mega-klippen ensemble of NW Iberia, comprising a tectonic pile of four allochthonous units stacked above the Central-Iberian Zone autochthon. On top of this pile, the Upper Allochthonous Terrane (UAT) includes different high-grade metamorphic series whose age and geodynamic meaning are controversial. Mafic granulites provided U–Pb zircon ages at 399±7 Ma, dating the Variscan emplacement of UAT. In contrast,U–Pb zircon ages of ky- and hb-eclogites, felsic/intermediate HP/HT-granulites and orthogneisses (ca. 500–480 Ma) are identical to those of gabbros (488 ± 10 Ma) and Grt-pyroxenites (495 ± 8 Ma) belonging to a mafic/ultramafic igneous suite that records upper mantle melting and mafic magma crustal underplating at these times. Gabbros intrude the high-grade units of UAT and did not underwent the HP metamorphic event experienced by eclogites and granulites. These features and the zircon dates resemblance among different lithologies, suggest that extensive age resetting of older events may have been correlative with the igneous suite emplacement/crystallisation. Accordingly, reconciliation of structural, petrological and geochronological evidence implies that the development and early deformation of UAT high-grade rocks should be ascribed to an orogenic cycle prior to ≈500 Ma. Undisputable dating of this cycle is impossible, but the sporadic vestiges of Cadomian ages cannot be disregarded. The ca. 500–480 Ma time-window harmonises well with the Lower Palaeozoic continental rifting that trace the VariscanWilson Cycle onset and the Rheic Ocean opening. Subsequent preservation of the high heat-flowregime, possibly related to the Palaeotethys back-arc basin development (ca. 450–420 Ma), would explain the 461 ± 10 Ma age yielded by some zircon domains in felsic granulites, conceivably reflecting zircon dissolution/ recrystallisation till Ordovician times, long before the Variscan paroxysm (ca. 400–390 Ma). This geodynamic scenario suggests also that UAT should have been part of Armorica before its emplacement on top of Iberia after Palaeotethys closure.

Geoquímica dos granitóides de Aguiar da Beira, norte de Portugal

A área de Aguiar da Beira está integrada nos terrenos autóctones da Zona Centro-ibérica e é constituída essencialmente por rochas granitóides variscas instaladas durante e após a terceira fase de deformação (D3). As relações de campo mostram que estes granitóides intruíram formações metassedimentares de idade proterozóica superior-câmbrica e as sequências do Ordovícico e do Carbónico do sinclinal Porto-Sátão, cujo extremo SE aflora na área de estudo. Com base na cartografia publicada e nos dados de campo colhidos no âmbito deste trabalho, foi possível individualizar oito intrusões distintas: o granodiorito -granito biotítico de Sernancelhe, o granito gnaissoso de duas micas, o granito moscovítico-biotítico de Vila Nova de Paiva, o granodiorito-granito biotítico-moscovítico de Lagares e os granitos de Touro (biotítico-moscovítico), Aguiar da Beira (moscovítico-biotítico), Pera Velha / Vila da Ponte (biotítico-moscovítico) e Rei Mouro (moscovítico-biotítico). A presença de encraves microgranulares em cinco dos granitóides estudados sugere que os processos de mistura de magmas desempenharam um papel importante na sua petrogénese. As datações U-Pb obtidas em zircões e monazites durante o presente estudo permitiram subdividir os granitóides de Aguiar da Beira em três grupos, de acordo com as suas relações com a terceira fase de deformação (D3): granitóides sin-tectónicos (Sernancelhe e granito gnaissoso; 322-317 Ma), tardi-tectónicos (Vila Nova de Paiva, Lagares e Touro; 308-306 Ma), e tardi- a pós-tectónicos (Aguiar da Beira, Pera Velha / Vila da Ponte e Rei Mouro; 303297 Ma). As assinaturas geoquímicas de elementos maiores e traço dos granitóides estudados, em conjunto com os dados isotópicos Sr-Nd e δ18 (rocha total e zircão) apontam para uma contribuição significativa de protólitos crustais na génese destes magmas. Á excepção do granito gnaissoso, todos os granitóides possuem um carácter transicional entre os granitos do tipo I e do tipo S, o que apoiado pelos dados de geoquímica de rocha total e isotópica, e pela presença de encraves microgranulares de composição mais máfica presentes em muitos deles, indicia uma forte intervenção de processos de hibridização de líquidos de proveniência distinta (crustais e mantélicos), em diferentes proporções, na sua origem. Pelo contrário, as características geoquímicas e isotópicas do granito gnaissoso revelam claras afinidades com os granitos do tipo S, e sugerem que tenha derivado da anatexia de fontes exclusivamente supracrustais. No entanto, parte da variabilidade geoquímica e isotópica observada em todos os granitóides estudados só poderá ser explicada pela actuação de processos de cristalização fraccionada, especialmente intensos no caso do granito gnaissoso e dos granitos tardi- a PÓS-D3.