Abstract

Two texturally different types of “metamorphic vermiculite” were identified in EMPA and TEM–AEM investigations of schist samples from the deepest Paleozoic rocks of the Maláguide Complex, Betic Cordillera, Spain. The two generations of “vermiculite” formed during late stages of Alpine metamorphism. The first generation occurs as grains parallel to the main schistosity, whereas the second one appears as a pseudomorph after garnet. The EMPA data reveal lower Al2O3 and MgO contents for the first generation, whereas the “vermiculite” pseudomorph after garnet shows a lower CaO + K2O + Na2O content. On the other hand, EMPA FeO and TiO2 data are not discriminants because submicrometric inclusions of Fe and Fe–Ti oxides affect the composition of the first generation of “vermiculite”. A more accurate structural and chemical differentiation between the two generations of “vermiculite” was obtained by TEM–AEM analyses. The first generation of “vermiculite” grains is characterized by interstratifications of layers 10 and 14 Å thick, belonging to vermiculite (A) and chlorite (B), respectively. Regular sequences 24 and 34 Å thick, corresponding to A + B and 2A + B sequences, also are present. These grains appear locally retrograded to kaolinite and Fe oxide. The second generation of “vermiculite” pseudomorphic after garnet consists of more complex chlorite, muscovite, and vermiculite intergrowths, with isolated packets about 1000 Å thick of an aluminous smectite. The Fe/(Fe + Mg) value, based on AEM analyses, clearly distinguish between the first and second generations; average values of 0.39 and 0.55 are obtained, respectively. The first generation of “vermiculite” belongs to the synkinematic main stage of mineral growth during the Alpine metamorphic event. The association of metamorphic minerals (garnet, andalusite and staurolite) suggests temperatures of about 500°C and relatively low pressures. The metamorphic retrogression favored the destabilization of garnet, probably producing the aluminous smectite, which evolved toward the second generation of “vermiculite” grains, chlorite, and muscovite. Temperatures below 400°C are estimated for this late-stage thermal event.

Abstract

Deux types de “vermiculite métamorphique”, distincts dans leur développement textural, ont été identifiés au cours d’une étude d’échantillons de schistes paléozoïques provenant des parties profondes du complexe de Maláguide, Cordillère Bétique, en Espagne. Les deux générations de “vermiculite”se sont formées lors des stades ultimes du métamorphisme alpin. Les grains de la première génération sont disposés parallèlement à la schistosité, tandis que la seconde variété remplace le grenat. Les données de microsonde électronique révèlent un niveau de Al2O3 et de MgO plus faible pour la première génération, tandis que la “vermiculite” qui remplace le grenat accuse une teneur plus faible en CaO + K2O + Na2O. Les niveaux de FeO and TiO2, tels qu’obtenus par microsonde, ne permettent pas une discrimination à cause d’inclusions submicrométriques d’oxydes de Fe et Fe–Ti dans la première génération de “vermiculite”. Des données plus justes permettant une différenciation structurale et chimique ont été obtenues par microscopie électronique par transmission avec sonde analytique (dispersion d’énergie). Les grains de la première génération de “vermiculite” contiennent des interstratifications de couches d’une épaisseur de 10 et 14 Å, typiques de la vermiculite (A) et de la chlorite (B), respectivement. Des séquences régulières d’une épaisseur de 24 et 34 Å en épaisseur correspondraient à des séquences A + B et 2A + B. Ces grains semblent affectés localement par une rétrogression à la kaolinite et à un oxyde de fer. La seconde génération, pseudomorphique par rapport au grenat, contient un assemblage plus complexe de chlorite, muscovite, et vermiculite en intercroissance, avec des paquets isolés d’une smectite alumineuse environ 1000 Å en épaisseur. La valeur Fe/(Fe + Mg) fondée sur les mesures AEM permettent de distinguer clairement la première et la deuxième génération; des valeurs moyennes de 0.39 et 0.55 en résultent. La première génération de “vermiculite” fait partie du stade syncinématique principal de croissance minérale lors du métamorphisme alpin. L’association de minéraux métamorphiques (grenat, andalusite et staurolite) semble indiquer une température d’environ 500°C et une pression relativement faible. La rétrogression métamorphique a favorisé la déstabilisation du grenat, menant probablement à la formation d’une smectite alumineuse, qui a évolué en “vermiculite” de deuxième génération, en chlorite, et en muscovite. Un intervalle de température inférieur à 400°C semble indiqué pour ce stade tardif de l’événement thermique.

(Traduit par la Rédaction)

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