Interactions entre les limites de phase K-feldspath-quartz et K-feldspath-plagioclase dans les gneiss à grenat-orthopyroxène de la Val Strona di Omegna, zone Ivrea-Verbano, Italie du Nord

Une étude détaillée basée sur des observations texturales combinées à la microanalyse et à la microscopie électronique à transmission (MET) de données microstructurales a été réalisée sur les microveines de feldspath K le long des frontières de grains de la phase quartz-plagioclase et plagioclase-plagioclase dans les faciès granulites, gneiss orthopyroxène-grenat (700-825 °C, 6-8 kbar) de la Val Strona di Omegna, zone d’Ivrea-Verbano, Italie du Nord. Les micro-veines de feldspath K sont communément associées au quartz et au plagioclase et ne se trouvent pas dans les régions de la coupe fine où le quartz est absent. Cette association semble représenter une texture réactionnelle localisée résultant d’une réaction de déshydratation commune de haut niveau, à savoir : amphibole + quartz = orthopyroxène + clinopyroxène + plagioclase + feldspath-K + H2O, qui s’est produite pendant le métamorphisme de ces roches au faciès granulite. Il existe un certain nombre de preuves à cet égard. Il s’agit notamment de l’abondante biotite riche en Ti, qui était apparemment stable pendant le métamorphisme du faciès granulite, et de l’absence totale d’amphibole, qui ne l’était apparemment pas. Le désordre entre Al et Si dans le feldspath K indique une cristallisation à des températures >500 °C. Les intercroissances de myrmékite et de bord albitique dans le feldspath-K le long de l’interface feldspath-K-plagioclase n’ont pu se former qu’à des températures >500-600°C. Les intercroissances symplectiques d’albite et de plagioclase riche en Ca entre ces intercroissances de bordures albitiques et le plagioclase suggèrent une réaction de limite de grain à haute température, qui s’est très probablement produite au début de la décompression en conjonction avec une phase fluide. Les densités de dislocation relativement élevées (>2 × 109 à 3 × 109/cm2) dans le feldspath K suggèrent une déformation plastique à des températures >500 °C. Nous proposons que cette déformation plastique soit liée à l’environnement tectonique d’extension présent lors de l’événement de sous-placage mafique responsable du métamorphisme de faciès granulite dans ces roches. Enfin, les bords des grains de grenat apparemment actifs associés à des inclusions latérales de feldspaths-K et de quartz et à une micro-veine extérieure de feldspath-K indiquent des températures d’équilibre à moins de 20-30 °C des températures métamorphiques maximales estimées pour l’échantillon (770 °C). Le contact entre ces micro-veines de feldspath k et les minéraux silicatés Fe-Mg, tels que le grenat, l’orthopyroxène, le clinopyroxène ou la biotite le long de l’interface, est observé comme étant très propre, sans aucun signe de textures de fusion ou d’altération en silicates en feuille. Cela renforce l’idée que ces micro-véneaux ne sont pas issus d’un bain de fusion et, s’ils ont été induits par des fluides, que l’activité de l’eau de ces fluides devait être relativement faible. Toutes ces lignes de preuve indiquent une origine de haut grade pour les micro-veines de feldspath k et soutiennent l’hypothèse qu’elles se sont formées pendant le métamorphisme de faciès granulite des couches de métabasite dans un environnement tectonique d’extension comme la conséquence de réactions de déshydratation localisées impliquant la décomposition de l’amphibole en présence de quartz en orthopyroxène, clinopyroxène, plagioclase, feldspath k et H2O. Il est proposé que la déshydratation des couches de métabasite en un gneiss contenant de l’orthopyroxène et du grenat sur une traversée de 4 km dans la partie supérieure du Val Strona pendant le métamorphisme à faciès granulite soit un événement métasomatique initié par la présence d’un fluide à haute teneur et à faible activité H2O (très probablement une saumure supercritique NaCl-KCl), lié à l’événement de sous-plattement magmatique responsable de la formation mafique ; et que cet événement de déshydratation n’ait pas impliqué de fusion partielle.