Abstract

Gedrite – cordierite – garnet gneisses metamorphosed to the upper amphibolite facies near Evergreen, Colorado, are interlayered with sillimanite – biotite – garnet gneisses and contain spectacular corona, symplectite, and pseudomorph textures. Corona textures are characterized by a core of aluminous minerals, including zinc-bearing hercynite (hc), staurolite (st), corundum (crn), cordierite (crd), and relict sillimanite (sil), associated with ilmenite (ilm) and later-formed högbomite (hög). The aluminous minerals (“corona” association) are separated from gedrite (ged), cordierite, garnet (grt), and quartz (qtz) (“matrix” association) by a shell of cordierite such that they are nowhere in contact with gedrite and garnet. Zincian hercynite – cordierite symplectites occur within the inner part of the cordierite shell, whereas staurolite – corundum – cordierite and hercynite – cordierite pseudomorphs mimic the shape of prismatic sillimanite crystals. Textural studies and phase relationships in the system FeO – MgO – Al2O3 – SiO2 ± MnO ± ZnO ± TiO2 ± S2 suggest the following reactions, derived from gedrite + sillimanite: ged + sil = crd + grt; ged + sil + sphalerite (sph) = grt + crd + hc + S2; ged + sil + sph + qtz = grt + crd + hc + crn + S2; sil + hc = st + crn; grt + sil + crd = st; grt + sil + crd + hc = st; and hc + ilm + crn = hög. These reactions were developed in response to changing physicochemical conditions and enhanced by low diffusivity of aluminum and a low fluid-to-rock ratio. Reactions involving zincian hercynite were developed owing to the presence of sphalerite and preserved by the low diffusivity of aluminum. Högbomite formed later along the retrograde cooling path. Minimum peak conditions of metamorphism were 680°C and 5 kbar on the basis of the stability field of ged + sil + grt. Conditions recorded by the garnet – cordierite geothermometer indicate temperatures of 629–673°C at 5 kbar and 616–659°C at 2 kbar. On the basis of the slope of the garnet- and staurolite-forming reactions, coronas, symplectites, and pseudomorphs formed after peak metamorphism during a clockwise path associated with post-collisional decompression and subsequent cooling of the Yavapai–Mazatzal provinces, probably related with rapid exhumation.

Abstract

Des gneiss à gédrite – cordiérite – grenat équilibrés au faciès amphibolite supérieur près de Evergreen, au Colorado, sont interlités avec des gneiss à sillimanite – biotite – grenat et contiennent des textures en couronnes, des symplectites et des pseudomorphes spectaculaires. Les textures en couronnes possèdent un noyau de minéraux alumineux, avec hercynite zincifère (hc), staurolite (st), corindon (crn), cordiérite (crd), et sillimanite (sil) en reliques, associés à ilménite (ilm) et högbomite (hög) tardive. Les minéraux alumineux (l’association coronitique) sont séparés de la gédrite (ged), cordiérite, grenat (grt), et quartz (qtz) (l’association de la “matrice”) par un liseré de cordiérite, de telle sorte qu’ils ne sont nulle part en contact avec gédrite et grenat. Les symplectites à hercynite zincifère + cordiérite se trouvent dans la partie interne du liseré de cordiérite, tandis que les pseudomorphes de staurolite + corundum + cordiérite et hercynite + cordiérite rappèlent la forme des cristaux prismatiques de sillimanite. D’après nos études texturales et les relations de phase dans le système FeO – MgO – Al2O3 – SiO2 ± MnO ± ZnO ± TiO2 ± S2, nous préconisons les assemblages suivants, dérivés aux dépens de gédrite + sillimanite: ged + sil = crd + grt; ged + sil + sphalérite (sph) = grt + crd + hc + S2; ged + sil + sph + qtz = grt + crd + hc + crn + S2; sil + hc = st + crn; grt + sil + crd = st; grt + sil + crd + hc = st, et hc + ilm + crn = hög. Ces réactions se seraient formées suite aux changements des conditions physicochimiques, et promues par la faible diffusivité de l’aluminium et le faible rapport des volumes de fluide à roche. Les réactions impliquant la hercynite zincifère se sont développées à cause de la présence de la sphalérite et ont été préservées à cause de la faible diffusivité de l’aluminium. La högbomite se serait formée plus tard, par rétrogression lors du refroidissement. Les conditions du paroxysme métamorphique étaient 680°C et 5 kbar, selon le champ de stabilité de ged + sil + grt. Selon le géothermomètre fondé sur grenat + cordiérite, les conditions indiquées auraient été 629–673°C à 5 kbar et 616–659°C à 2 kbar. En fonction de la pente des réactions responsables de la formation du grenat et de la staurolite, les couronnes, textures symplectitiques et pseudomorphes sont apparus après le paroxysme métamorphique lors d’un tracé dans le sens de l’horloge associé à la décompression post-collision et au refroidissement subséquent des provinces Yavapai–Mazatzal, probablement liés à une exhumation rapide.

(Traduit par la Rédaction)

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