Abstract

Coronas on garnet, reported from numerous localities throughout the North Cascades Crystalline Core, have been interpreted to record rapid exhumation, associated with regional late Cretaceous and early Paleogene unroofing. Granodiorite dikes adjacent to tonalite and gabbro bodies, in the southern and central Cascades Core, contain fine-grained plagioclase-dominant coronas cored by garnet. Locally, these coronas were strongly deformed into ellipsoids with aspect ratios of 1:1.8:3.1. The matrix assemblage around coronas is biotite + plagioclase + quartz + ilmenite + apatite + zircon ∠allanite ∠muscovite ∠sillimanite. Garnet is strongly zoned with simple or complex patterns. Simply zoned garnet shows a core-to-rim variation: 70–81% almandine, 7–10% pyrope, 10–2% spessartine, 14–8% grossular, with no reversals in zoning near the rim (e.g., no Mn increase), and is interpreted as metamorphic growth-zoning. Examples of complexly zoned garnet show core-to-rim zoning indicative of diffusive re-equilibration of central grains, and overgrowth of younger grains. Plagioclase in all samples is mostly anhedral and unzoned, but many grains include small An60–70 cores with oscillatory zoning that are interpreted as relict phenocrysts. Plagioclase composition and texture, and phase-equilibria constraints on mineral reactions, are most compatible with garnet growth by replacement of igneous high-An plagioclase plus chlorite by “new” lower-Ca (An40) plagioclase and garnet. Incomplete progress of the reaction, as indicated by persistence of coronas and “relics” of primary plagioclase, may be due to an abrupt decrease in temperature, with possible loss of fluid. The textural and mineral-chemical data support the interpretation that these plagioclase-dominant coronas around garnet from the central Cascades Core developed during prograde M3 metamorphism, after intrusion of the Mount Stuart batholith, not late decompression.

Abstract

La présence de couronnes développées sur le grenat, telle que décrites à plusieurs localités du socle cristallin de la partie nord des Cascades, aux Etats-Unis, a été interprétée en termes d’une exhumation rapide, associée au soulèvement régional à la fin du Crétacé et au Paléogène précoce. Les filons de granodiorite voisins des massifs de tonalite et de gabbro, dans les parties sud et centrale de cette même ceinture, contiennent des couronnes de plagioclase à grains fins sur cristaux de grenat. Ici et là, ces couronnes sont fortement déformées, et donc devenues des ellipses, avec un rapport des aspects de 1:1.8:3.1. La matrice autour des couronnes contient l’assemblage biotite + plagioclase + quartz + ilménite + apatite + zircon ∠allanite ∠muscovite ∠sillimanite. Le grenat est fortement zoné, avec un tracé de composition simple ou complexe. Le grenat simplement zoné contient une variation du coeur à la bordure: 70–81% almandin, 7–10% pyrope, 10–2% spessartine, 14–8% grossular, sans inversions en zonation près de la bordure (c’est-à-dire, sans augmentation de Mn), et serait dû à une zonation au cours de la croissance métamorphique. Les exemples de zonation complexe résulteraient de ré-équilibrage des grains du centre par diffusion, et d’une surcroissance sur les grains précoces. Le plagioclase dans tous les échantillons est surtout xénomorphe et homogène, mais plusieurs grains ont des inclusions de petits noyaux de composition An60–70 ayant une zonation oscillatoire, que nous interprétons comme des reliques de phénocristaux. La composition et la texture du plagioclase, et les contraintes exercées par les réactions parmi les minéraux venant des équilibres de phases, sont en général davantage compatibles avec une croissance du grenat par remplacement du plagioclase calcique igné avec chlorite par un “nouveau” plagioclase à plus faible teneur en Ca (An40) avec grenat. Une progression incomplete de la réaction, comme l’indique la persistance de couronnes et de “reliques” de plagioclase primaire, pourrait témoigner d’une diminution abrupte de la température, peut-être même avec perte de fluide. Les observations texturales et les données sur la composition des minéraux étayent l’interprétation voulant que ces couronnes à dominance de plagioclase autour du grenat dans la ceinture centrale du socle des Cascades se sont développées au cours de l’épisode M3 de métamorphisme prograde, après la mise en place du batholite de Mount Stuart, et non tardivement, lors de la décompression.

(Traduit par la Rédaction)

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