K-veldspaat-kwarts en K-veldspaat-plagioklaas fase grens interacties in granaat-orthopyroxeen gneiss’s van de Val Strona di Omegna, Ivrea-Verbano Zone, Noord-Italië

Een gedetailleerde studie op basis van texturele waarnemingen gecombineerd met microanalyse en microstructurele gegevens transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) is gemaakt van K-veldspaat micro-veins langs kwarts-plagioklaas fase en plagioklaas-plagioklaas korrelgrenzen in granuliet facies, orthopyroxeen-garnethoudende gneis (700-825 °C, 6-8 kbar) uit de Val Strona di Omegna, Ivrea-Verbano Zone, Noord-Italië. De K-veldspaat micro-veinen zijn gewoonlijk geassocieerd met kwarts en plagioklaas en worden niet gevonden in kwarts-afwezige gebieden van de dunne doorsnede. Deze associatie lijkt een gelokaliseerde reactietextuur te vertegenwoordigen die het resultaat is van een gemeenschappelijke hoogwaardige dehydratatiereactie, namelijk: amfibool + kwarts = orthopyroxeen + clinopyroxeen + plagioklaas + K- Veldspaat + H2O, die tijdens het granulietfacies metamorfisme van deze gesteenten heeft plaatsgevonden. Er zijn een aantal aanwijzingen hiervoor. Zo is er veel Ti-rijk biotiet, dat blijkbaar stabiel was tijdens het metamorfisme in de granulietfaze, en is er een totaal gebrek aan amfibool, dat blijkbaar niet stabiel was. Afwijkingen tussen Al en Si in de K- Veldspaat wijzen op kristallisatie bij temperaturen >500 °C. Myrmekiet en albitische randwoekeringen in de K-veldspaat langs het K-veldspaat-plagioklaas grensvlak kunnen alleen gevormd zijn bij temperaturen >500-600 °C. Symplectische tussengroeisels van albiet en Ca-rijke plagioklaas tussen deze tussengroeisels van albitische randen en plagioklaas suggereren een korrelgrensreactie bij hoge temperatuur, die hoogstwaarschijnlijk heeft plaatsgevonden bij het begin van de decompressie in combinatie met een vloeistoffase. Relatief hoge dislocatiedichtheden (>2 × 109 tot 3 × 109/cm2) in de K-veldspaat suggereren plastische deformatie bij temperaturen >500 °C. Wij stellen dat deze plastische deformatie verband houdt met de extensie tektonische omgeving die aanwezig was tijdens de mafische onderplating die verantwoordelijk was voor het granuliet facies metamorfisme in deze gesteenten. Tenslotte wijzen schijnbaar actieve granaatkorrelranden, geassocieerd met insluitsels van K-veldspaat en kwarts en een uitwendige K-veldspaat microader op evenwichtstemperaturen binnen 20-30 °C van de voor het monster geschatte piektemperaturen van metamorfose (770 °C). Het contact tussen deze K-veldspaat micro-aders en Fe-Mg silicaat mineralen, zoals granaat, orthopyroxeen, clinopyroxeen of biotiet langs het grensvlak, is waargenomen als zeer schoon met geen tekenen van smelttexturen of alteratie naar plaat-silicaten. Dit ondersteunt het idee dat deze micro-aders niet zijn ontstaan uit een smelt en, als ze door vloeistoffen zijn geïnduceerd, dat de wateractiviteit van deze vloeistoffen relatief laag moet zijn geweest. Al deze aanwijzingen wijzen op een hoogwaardige oorsprong van de K-veldspaat micro-aders en ondersteunen de hypothese dat zij zijn ontstaan tijdens het granuliet-facies metamorfisme van de metabasietlagen in een extensie tektonische omgeving als gevolg van gelokaliseerde dehydratatiereacties waarbij amfibool in aanwezigheid van kwarts werd afgebroken tot orthopyroxeen, clinopyroxeen, plagioklaas, K-veldspaat en H2O. Voorgesteld wordt dat de dehydratatie van de metabasietlagen tot een orthopyroxeen-garnethoudend gneis over een afstand van 4 km in het bovenste deel van de Val Strona tijdens metamorfisme in granuliet-facies een metasomatische gebeurtenis was die werd geïnitieerd door de aanwezigheid van een hoogwaardige vloeistof met lage H2O-activiteit (hoogstwaarschijnlijk een superkritische pekeloplossing van NaCl-KCl), die verband hield met de magmatische onderplating die verantwoordelijk was voor de Mafische Formatie; en dat deze dehydratatie niet gepaard ging met gedeeltelijk smelten.