Abstract

Textures, microstructures, and patterns of chemical zoning in minerals in a granodioritic orthogneiss in the Glastonbury Complex, Connecticut, lead to the interpretation that foliation development was facilitated by retrograde hydration reactions in the presence of an aqueous fluid. Incomplete replacement of the metastable magmatic minerals K-feldspar + hastingsite + magnetite produced foliation-defining biotite + epidote + quartz. These reaction products did not replace K-feldspar – hastingsite interfaces; rather, either biotite or epidote replaced the amphibole, and plagioclase replaced K-feldspar. Biotite and epidote precipitated syntectonically in discrete layers that define the foliation in the orthogneiss, whereas quartz precipitated primarily in ribbons, further enhancing the fabric. Metastable REE-rich igneous titanite also dissolved, and was incompletely replaced by REE-poor, Al-bearing metamorphic titanite. The similar concentrations of the REE in epidote and titanite show that the REE released by titanite dissolution were precipitated locally as the allanite component in adjacent grains of epidote. The entire process was syntectonic, with most grains showing multiple overgrowths in the direction of extension as defined by stretched xenoliths. Sufficient U was present in the titanite overgrowths to allow SHRIMP dating of cores, mantles, and rims. These results suggest at least three retrograde Alleghanian events of growth in a span of ~30 m.y. Thus the dissolution – transportation –precipitation process not only describes the reaction mechanism but also leads to the redistribution of reaction products into nearly monomineralic layers, thus contributing to metamorphic differentiation and to the development of the foliation. The resulting orthogneiss was much weaker that the granodiorite protolith, owing to this reaction and textural softening.

Abstract

Les textures, microstructures, et les schémas de zonation chimique des minéraux d’un orthogneiss granodioritique provenant du complexe de Glastonbury, au Connecticut, mènent à une hypothèse que le développement de la foliation a été facilité par des réactions rétrograde d’hydratation en présence d’une phase fluide aqueuse. Un remplacement partiel des minéraux magmatiques métastables feldspath potassique + hastingsite + magnétite a produit l’assemblage biotite + épidote + quartz, qui définissent la foliation. Ces produits de réaction n’ont pas remplacé les interfaces feldspath potassique – hastingsite; plutôt, c’est soit la biotite ou l’épidote qui a remplacé l’amphibole, et le plagioclase qui a remplacé le feldspath potassique. La biotite et l’épidote se sont formées en couches distinctes qui définissent la foliation de l’orthogneiss au cours de la déformation, tandis que le quartz s’est formé surtout en rubans, contribuant ainsi au développement de la texture. La titanite primaire, riche en terres rares et métastable, est aussi passée en solution, et a été remplacée partiellement par une titanite métamorphique alumineuse et à faible teneur en terres rares. Les teneurs semblables en terres rares de l’épidote et de la titanite montrent que les terres rares issues de la dissolution de la titanite ont contribué localement à la formation de la composante allanite des grains adjacents d’épidote. Le processus au complet était syntectonique, et la plupart des grains font preuve de surcroissances multiples dans la direction de l’extension, telle que définie par les xénolithes étirés. Il y avait une quantité suffisante d’uranium dans les surcroissances de titanite pour permettre une datation par la méthode SHRIMP des coeurs, des zones intermédiaires et des bordures des cristaux. Ces résultats semblent indiquer au moins trois événements de croissance rétrograde d’âge alléghanien dans un intervalle d’environ 30 million d’années. Le processus de dissolution – transfert – précipitation décrit non seulement le mécanisme de réaction, mais il a mené aussi à la redistribution des produits de réaction pour former des couches presque monominéraliques, contribuant ainsi à la différenciation métamorphique et au développement de la foliation. L’orthogneiss qui en a résulté est beaucoup plus déformable que le protolithe granodioritique à cause de cette réaction et du ramollissement textural.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.