Abstract

Our aim in this work is (1) to characterize mineralogically and geochemically the brown amphibole and other minerals filling millimetric veins in the Cóbdar metabasalts of the Betic ophiolites in southern Spain, and (2) to deduce their genetic conditions, mainly with the aid of the optical microscopy and analytical electron-microprobe analysis, complemented by transmission and analytical electron microscopy. The vein-filling minerals can be grouped into two assemblages according to their textural relationships. The first assemblage comprises brown amphibole (titanian pargasite and kaersutite) and sodic–calcic plagioclase, and the second one comprises green amphibole (mainly katophorite, barroisite, taramite and tremolite), sodic plagioclase, rutile, clinozoisite and calcite. Brown and green amphiboles present similar, unusually high chlorine contents, up to 0.8 wt.%. Halite micro-inclusions are present in the brown amphiboles, whereas chlorine is incorporated in the structure of the green sodic–calcic amphiboles. Differences in Ti, IVAl, VIAl and BNa values between the brown and green amphiboles clearly indicate different genetic conditions, which are, in turn, similar to those corresponding to amphiboles developed in ocean-floor and orogenic metamorphic conditions, respectively. P–T estimates yield temperatures ranging from 660° to 880°C at very low pressure for the first assemblage, and conditions lower than 550°C and 8 kbar for the second assemblage. These data suggest that the minerals filled the Cóbdar veins during the pre-Alpine ocean-floor metamorphic stage (dated by 40Ar/39Ar laser probe on brown amphibole as Upper Jurassic), and were re-equilibrated under conditions of the albite–epidote amphibolite facies during the Alpine orogeny.

Abstract

Le but de ce travail est de caractériser minéralogiquement et géochimiquement l’amphibole brune et les autres minéraux remplissant des veines millimétriques recoupant les métabasaltes de Cóbdar, ceinture ophiolitique bétique, dans le sud de l’Espagne, et d’en déduire leurs conditions de genèse en utilisant principalement la microscopie optique et la microsonde électronique analytique (EMPA), complétées par la microscopie électronique par transmission (TEM, AEM). Les divers minéraux remplissant ces veines peuvent être regroupés en deux paragenèses, en fonction de leurs relations texturales. La première paragenèse est formée d’amphibole brune (pargasite titanifère et kaersutite) et plagioclase sodi-calcique; la seconde est faite d’amphibole verte (surtout kataphorite, barroisite, taramite et trémolite), plagioclase sodique, rutile, clinozoïsite et calcite. Les amphiboles brunes et vertes présentent des contenus similaires en chlore, jusqu’à 0,8 % en poids. Cet élément, selon les observations au TEM et les considérations cristallographiques, forme des micro-inclusions de halite dans les amphiboles brunes, tandis qu’il est incorporé dans le réseau des amphiboles vertes sodi-calciques. Les différences en teneurs en Ti, IVAl, VIAl et BNa entre les amphiboles brunes et vertes indiquent clairement, pour ces deux types, des conditions physiques de genèse différentes qui, à leur tour, sont semblables a celles des amphiboles formées, les premières dans des conditions de métamorphisme de fond océanique, les secondes dans des conditions orogéniques. L’équilibre amphibole–plagioclase, ainsi que les estimés de P–T pour les métabasaltes contenant les veines d’amphibole, indiquent une température entre 660° et 880°C à très basse P pour le première paragenèse, et moins de 550°C et 8 kbar pour la seconde. Les minéraux remplissant les veines de Cóbdar ont donc commencé à se développer lors d’un stade métamorphique pré-alpin de fond océanique (daté comme Jurassique supérieur par sonde laser Ar–Ar sur des amphiboles brunes); ils ont par la suite ré-équilibré à des conditions du faciès amphibolite à albite–épidote durant l’orogenèse alpine.

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