Abstract

The Nelson Batholith is a ca. 1,800 km2 Jurassic intrusive body in southeastern British Columbia surrounded by a contact aureole, 0.7–1.8 km wide, developed in graphitic argillaceous rocks that show only minor variations in bulk composition. Contrasting prograde sequences of mineral assemblages are developed around the aureole in a regular pattern, reflecting different pressures of contact metamorphism. The following assemblages are seen going from lower to higher pressure (all assemblages contain muscovite + biotite + quartz ∠Mn-rich garnet): (1) cordierite-only assemblages, (2) mix of cordierite-only and cordierite + andalusite assemblages, locally with cordierite + K-feldspar and andalusite + K-feldspar assemblages at higher grade, (3) andalusite-only assemblages, with sillimanite + andalusite assemblages and locally sillimanite + K-feldspar assemblages at higher grade, (4) staurolite-only assemblages, (5) staurolite ∠andalusite assemblages, with sillimanite-bearing and locally sillimanite + K-feldspar assemblages at higher grade. The higher-pressure sequences with staurolite ∠andalusite are restricted to the aureole surrounding the east half of the batholith, whereas the lower-pressure cordierite ∠andalusite are restricted to the aureole surrounding the west half of the batholith and its northern and southern tips. The sequences of mineral assemblages correspond closely to the facies series of Pattison & Tracy (1991) and are interpreted to represent a series of approximately isobaric metamorphic field-gradients below the Al2SiO5 triple point, providing an excellent opportunity to evaluate thermodynamically calculated low-pressure phase equilibria in the metapelitic system. The total difference in pressure represented by the contrasting assemblages is about 1.0 kbar, showing that they are a sensitive measure of small differences in pressure within the stability field of andalusite. Thermobarometry results from the aureole are moderately consistent with the mineral assemblage constraints, but carry pressure uncertainties larger than the total range of pressure represented by the aureole’s assemblages. Pressures of the intrusive rocks derived from hornblende barometry are scattered, and many do not agree with the pressure constraints from the aureole. The mineral-assemblage constraints indicate down-to-the-west post-metamorphic tilting of the batholith and aureole of about 10°, interpreted to be due to a combination of eastward thrusting of the Nelson Batholith over crustal-scale ramps during Cretaceous–Paleocene shortening and Eocene east-side-down normal motion on the Slocan Lake – Champion Lakes fault system that forms the western boundary of the batholith.

Abstract

Le batholite jurassique de Nelson, couvrant une superficie d’environ 1,800 km2 dans le sud-est de la Colombie-Britannique, est entouré d’une auréole de contact entre 0.7 et 1.8 km de large, développée dans une roche argileuse à graphite sans variations importantes en composition. Des contrastes dans les séquences d’assemblages progrades de minéraux sont apparents autour du batholite; ces séquences définissent un agencement régulier, témoignant de différentes pressions lors du métamorphisme de contact. On rencontre les assemblages suivants en allant de pression plus faible à plus élevée (tous les assemblages contiennent muscovite + biotite + quartz ∠grenat manganésifère): (1) assemblages à cordiérite seule, (2) mélange d’assemblages à cordiérite seule et cordiérite + andalousite, ici et là avec les assemblages cordiérite + feldspath potassique et andalousite + feldspath potassique à un niveau de pression plus élevé, (3) assemblages à andalousite seule, avec assemblages à sillimanite + andalousite et, localement, sillimanite + feldspath potassique à un niveau de pression plus élevé, (4) assemblages à staurolite seule, et (5) assemblages à staurolite ∠andalousite, avec des assemblages à sillimanite ou à sillimanite + feldspath potassique à un niveau de pression plus élevé. Les séquences typiques de pression plus élevée, contenant les assemblages à staurolite ∠andalousite, ne sont développées que dans l’auréole entourant la moitié est du batholite, tandis que les assemblages typiques de pression plus faibles, à cordiérite ∠andalousite, ne le sont que dans l’auréole autour de la moitié ouest du batholite et ses extrémités nord et sud. Les séquences d’assemblages de minéraux correspondent à la série de faciès de Pattison et Tracy (1991), et représenteraient une série de gradients metamorphiques isobares en dessous du point triple Al2SiO5, fournissant ainsi une excellente occasion d’évaluer thermodynamiquement les équilibres de phases calculés à faible pression dans un système métapélitique. L’intervalle en pression représenté par ces séquences contrastantes serait de l’ordre de 1.0 kbar, ce qui prouve qu’elles offrent une mesure sensible de faibles différences en pression dans le champ de stabilité de l’andalousite. Les résultats thermobarométriques provenant de l’auréole concordent grosso modo avec les contraintes imposées par les séquences d’assemblages de minéraux, mais les incertitudes en pression dépassent l’intervalle total de pression indiquée par ces assemblages. Les pressions dérivées de la barométrie de la hornblende dans les roches intrusives sont éparses, et plusieurs montrent une discordance avec les pressions déduites de l’auréole. Les contraintes apportées par les assemblages de minéraux indiquent un basculement du batholite et de son auréole de 10° avec affaissement vers l’ouest, postérieur au métamorphisme; ce mouvement serait dû à une combinaison d’un chevauchement vers l’est du batholite de Nelson sur des rampes dans la croûte au cours d’un raccourcissement régional du crétacé au paléocène, et un mouvement normal éocène, avec le côté est affaissé, le long du système de failles Slocan Lake – Champion Lakes, qui délimite le batholite vers l’ouest.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.