Abstract

Kyanite eclogite in the Central Swiss Alps, partially hydrated during decompression, shows conspicuous domains containing unusual phases, such as staurolite, corundum, and hercynite-dominant spinel. Detailed analysis of these domains indicates that they formed by prograde growth of porphyroblasts of lawsonite, kyanite, and garnet, prior to the complete conversion of igneous plagioclase to omphacite. In the evolution following the culmination in pressure, the chemically differentiated domains remained largely distinct from the matrix. Quantitative thermodynamic models set up for each domain allow us to analyze each domain type, in order to test (a) to what extent they behaved as closed systems, (b) whether local equilibrium was maintained during decompression, and (c) what reaction mechanisms and volumes were involved in the observed transformations. Results indicate that metasomatic effects were quite limited; local equilibration was possible to mid-crustal levels at temperatures near 700°C; reaction paths followed involved minimal transport of Al. Both prograde and retrograde parts of the P–T path could be deduced for eclogite samples from the Southern Steep Belt of the Central Swiss Alps. A late-orogenic, prograde thermal overprint (heating spike) is confirmed.

Abstract

Les éclogites à kyanite des Alpes suisses centrales, partiellement hydratées au cours de la décompression, font preuve de domaines bien visibles contenant des minéraux inhabituels, par exemple staurolite, corindon, et un spinelle à dominance de hercynite. Une analyse détaillée de ces domaines montre qu’ils se sont formés par croissance prograde de porphyroblastes de lawsonite, kyanite, et grenat, avant la conversion complète du plagioclase igné en omphacite. Au cours de l’évolution suivant le paroxysme en termes de pression, les domaines chimiquement différenciés sont restés distincts de la matrice. Des modèles thermodynamiques quantitatifs établis pour chaque domaine nous permettent d’analyser chaque type de domaine afin de savoir (a) à quel point ils se sont comportés en systèmes fermés, (b) si l’équilibre local a été maintenu au cours de la décompression, et (c) quels mécanismes et volumes de réaction ont été impliqués dans les transformations observées. Les résultats indiquent que les effets métasomatiques ont été assez limités; l’équilibrage local pendant la décompression a été possible à un niveau équivalent au milieu de la croûte, à des températures d’environ 700°C, et les séquences de réaction ont été régies par la distance minimale de transfert de l’aluminium. On peut en déduire les tracés prograde et rétrograde de l’évolution P–T des échantillons d’éclogite provenant du “Southern Steep Belt” des Alpes centrales suisses. L’importance d’un événement thermique prograde tardiorogénique (pointe thermique surimposée) est confirmée.

(Traduit par la Rédaction)

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