Abstract

The manganese silicate rocks of the Vittinki Group, in southwestern Finland, are interbedded with metachert, and are associated with amphibolitic metavolcanic rocks that have been metamorphosed to a temperature of up to 740 ± 30°C and a pressure of between 4 and 5 kbar. They are interpreted as the metamorphosed equivalent of “distal” submarine hydrothermal deposits of Mn–Fe-bearing interlayered silica-rich and carbonate-rich sediments. The metachert comprises a dominant Fe-rich silicate facies (with quartz, fayalite, ferrosilite, pyrrhotite, magnetite, annite, grunerite) and subordinate calc-silicate intercalations (with calcite, dolomite, siderite, diopside, tremolite, fayalite, quartz), consistent with X(CO2) exhibiting abrupt lithologically controlled changes during peak metamorphism. The manganese silicate lenses consist of rhodonite, pyroxmangite, manganocummingtonite, manganogrunerite, tephroite, rhodochrosite, calcite, pyrrhotite and magnetite. The metamorphic assemblages reflect low and unbuffered X(CO2) values and intermediate- to low-f(O2) conditions. Consistent with an origin by polysomatic transformation from a “protorhodonite” precursor, the rhodonite contains abundant lamellae of pyroxmangite and clinopyroxene defects that persisted metastably at peak conditions of metamorphism. The synmetamorphic quartz – amphibole ± braunite veins originated from oxidized fluids. The oxygen isotope exchange thermometer between quartz and manganoan cummingtonite yields equilibration temperatures of 640 ± 30°C.

Abstract

Les roches à silicates de manganèse du Groupe de Vittinki, dans le sud-est de la Finlande, sont interlitées avec des métacherts, et associées avec des roches métavolcaniques, maintenant des amphibolites, l’ensemble ayant été métamorphisé à une température atteignant environ 740 ± 30°C à une pression d’environ 4–5 kbar. Cet ensemble serait l’équivalent métamorphisé de roches sous-marines exhalatives distales, composées d’horizons de sédiments siliceux riches en Mn et Fe et d’horizons carbonatés. Les métacherts contiennent un faciès à dominance de silicates de fer (avec quartz, fayalite, ferrosilite, pyrrhotite, magnétite, annite, grunerite), avec intercalations subordonnées de calc-silicates (avec calcite, dolomite, sidérite, diopside, trémolite, fayalite, quartz), ce qui fait penser que X(CO2) variait abruptement selon les assemblages développés lors de la recristallisation métamorphique. Les lentilles de silicates de manganèse contiennent rhodonite, pyroxmangite, manganocummingtonite, manganogrunerite, tephroïte, rhodochrosite, calcite, pyrrhotite et magnétite. Les assemblages métamorphiques témoignent de faibles valeurs de X(CO2) non régies par les assemblages et une fugacité d’oxygène intermédiaire à faible. Conforme à une origine par transformation polysomatique à partir d’un précurseur “protorhodonitique”, la rhodonite contient d’abondantes lamelles de pyroxmangite et des défauts de clinopyroxène qui ont survécu de façon métastable aux conditions du paroxysme métamorphique. Les veines synmétamorphiques contenant quartz – amphibole ± braunite se sont formées à partir d’une phase fluide oxygénée. Le géothermomètre fondé sur les équilibre d’échange des isotopes d’oxygène dans le quartz et la cummingtonite manganifère indiquent une température de 640 ± 30°C.

(Traduit par la Rédaction)

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