Mica and feldspar as indicators of the evolution of a highly evolved granite-pegmatite system in the Tres Arroyos area (Central Iberian Zone, Spain)

The aim of this study is to establish the petrogenetic links between the different granitic and aplopegmatitic units occurring in the Tres Arroyos granite-aplopegmatite system (Central Iberian Zone, Spain), from the textural and chemical variations in micas and feldspars. We aim to understand the differentiation mechanisms that allowed the extreme fractionation levels observed in the Li-F-richest dykes occurring in this aplopegmatite field. Major and trace elements in micas and feldspar from the different facies were analyzed by electron microprobe and LA-ICP-MS. Mica compositions define three different trends: muscovite-zinnwaldite-polylithionite, muscovite-trilithionite-polylithionite and biotite-zinnwaldite. The substitution mechanisms depend on the type of trend and on the stage of evolution. The K/Rb ratio and the Ba contents decrease in micas and K-feldspar with fractionation, whereas Li, Rb and Cs values increase. Lithium, Rb, Cs, Ba, Nb, and Ta show a clear tendency to get into the structure of the Fe-rich mica, whereas Be partitions preferably into the Al-micas. When Fe-micas are absent, Al-rich micas become the major sink for those trace elements. Phosphorus and Pb preferably get into the feldspars. In general, a linear and continuous variation of the K/Rb ratio with incompatible elements such as Cs, Rb or Li, and compatible such as Ba, both in micas and K-feldspar, supports a petrogenetic link between the Alburquerque batholith and the aplopegmatites via fractional crystallization. ResumenEl proposito de este trabajo es establecer las relaciones petrogeneticas entre las distintas facies graniticas y aplopegmatiticas del sistema de Tres Arroyos (Zona Centro Iberica, Espana) mediante las variaciones texturales y quimicas en micas y feldespatos. Tambien se intenta entender los diferentes mecanismos responsables del fraccionamiento extremo que se observa en los diques mas ricos en Li-F. Se han analizado los elementos mayores y traza de las micas y de los feldespatos de las distintas facies por microsonda electronica y ablacion laser. Las micas pertenecen a tres tendencias composicionales: moscovita-zinnwaldita-polilitionita, moscovita-trilitionita-polilitionita y biotita-zinnwaldita. Los mecanismos de substitucion varian segun el tipo de mica y el grado de fraccionamiento. La razon K/Rb y los contenidos de Ba en micas y feldespato-K descienden con el fraccionamiento, mientras que los valores de Li, Rb y Cs aumentan. El Li, Rb, Ba, Nb y Ta se incorporan preferentemente en la estructura de las micas de Fe, mientras que el Be tiende a entrar en las de Al. En ausencia de micas de Fe, los elementos traza se incorporan principalmente en las micas de Al. El P y el Pb son los unicos elementos que se acumulan en los feldespatos. En general, la continua tendencia linear que presentan las razones de K/Rb versus elementos incompatibles (Cs, Rb o Li), o elementos compatibles (Ba), tanto en micas como feldespato-K apoya la teoria de que las aplopegmatitas estan geneticamente relacionadas con el granito de Alburquerque mediante un mecanismo de cristalizacion fraccionada.