K-Feldspat-Quarz- und K-Feldspat-Plagioklas-Phasengrenzwechselwirkungen in Granat-Orthopyroxen-Gneisen aus dem Val Strona di Omegna, Ivrea-Verbano Zone, Norditalien

Eine detaillierte Studie auf der Grundlage von Texturbeobachtungen, kombiniert mit Mikroanalyse und mikrostrukturellen Daten, wurde mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) von K-Feldspat-Mikroadern entlang von Quarz-Plagioklas-Phasen- und Plagioklas-Plagioklas-Korngrenzen in Granulitfazies durchgeführt, Orthopyroxen-Granat-haltigen Gneisen (700-825 °C, 6-8 kbar) aus dem Val Strona di Omegna, Ivrea-Verbano Zone, Norditalien. Die K-Feldspat-Mikroadern sind in der Regel mit Quarz und Plagioklas vergesellschaftet und kommen in den quarzfreien Bereichen des Dünnschliffs nicht vor. Diese Assoziation scheint eine lokalisierte Reaktionstextur zu sein, die aus einer gemeinsamen hochgradigen Dehydratisierungsreaktion resultiert, nämlich: Amphibol + Quarz = Orthopyroxen + Klinopyroxen + Plagioklas + K-Feldspat + H2O, die während der Granulitfazies-Metamorphose dieser Gesteine stattfand. Dafür gibt es eine Reihe von Anhaltspunkten. Dazu gehören der reichlich vorhandene Ti-reiche Biotit, der während der Granulitfazies-Metamorphose offenbar stabil war, und das völlige Fehlen von Amphibol, das offenbar nicht vorhanden war. Die Unordnung zwischen Al und Si im K-Feldspat deutet auf eine Kristallisation bei Temperaturen >500 °C hin. Myrmekit- und Albitrandeinwüchse im K-Feldspat entlang der K-Feldspat-Plagioklas-Grenzfläche können nur bei Temperaturen >500-600 °C entstanden sein. Symplektische Verwachsungen von Albit und Ca-reichem Plagioklas zwischen diesen albitischen Randverwachsungen und Plagioklas deuten auf eine Hochtemperatur-Korngrenzreaktion hin, die höchstwahrscheinlich zu Beginn der Dekompression in Verbindung mit einer flüssigen Phase stattfand. Relativ hohe Versetzungsdichten (>2 × 109 bis 3 × 109/cm2) im K-Feldspat lassen auf plastische Verformung bei Temperaturen >500 °C schließen. Wir vermuten, dass diese plastische Verformung mit dem extensionalen tektonischen Umfeld während des mafischen Unterschiebungsereignisses zusammenhängt, das für die Granulitfazies-Metamorphose in diesen Gesteinen verantwortlich ist. Schließlich deuten offensichtlich aktive Granatkornränder in Verbindung mit seitlichen Einschlüssen von K-Feldspat und Quarz sowie eine äußere K-Feldspat-Mikroader auf Gleichgewichtstemperaturen innerhalb von 20-30 °C der für die Probe geschätzten metamorphen Spitzentemperaturen (770 °C) hin. Der Kontakt zwischen diesen K-Feldspat-Mikroadern und Fe-Mg-Silikatmineralen wie Granat, Orthopyroxen, Klinopyroxen oder Biotit entlang der Grenzfläche ist sehr sauber und weist keine Anzeichen von Schmelztexturen oder Umwandlung in Schichtsilikate auf. Dies spricht dafür, dass diese Mikronadeln nicht aus einer Schmelze stammen und dass die Wasseraktivität dieser Fluide relativ gering gewesen sein muss, falls sie durch ein Fluid verursacht wurden. Alle diese Indizien deuten auf einen hochgradigen Ursprung der K-Feldspat-Mikroadern hin und stützen die Hypothese, dass sie während der Granulitfazies-Metamorphose der Metabasit-Schichten in einer extensionalen tektonischen Umgebung als Folge von lokalisierten Dehydratisierungsreaktionen entstanden sind, bei denen Amphibol in Gegenwart von Quarz zu Orthopyroxen, Klinopyroxen, Plagioklas, K-Feldspat und H2O zerfällt. Es wird vorgeschlagen, dass die Dehydratisierung der Metabasitschichten zu einem Orthopyroxen-Granat-haltigen Gneis über eine 4 km lange Strecke im oberen Val Strona während der Granulitfazies-Metamorphose ein metasomatisches Ereignis war, das durch das Vorhandensein eines hochgradigen Fluids mit geringer H2O-Aktivität (höchstwahrscheinlich eine überkritische NaCl-KCl-Sole) ausgelöst wurde und mit dem magmatischen Unterschiebungsereignis zusammenhängt, das für die mafische Formation verantwortlich ist; und dass dieses Dehydratisierungsereignis kein partielles Schmelzen beinhaltete.