Abstract

Melting experiments involving metasedimentary and granitic rocks provide an opportunity to study reactions and products of granite contamination by assimilation of metasedimentary material from the Meguma Group, host rocks to the South Mountain Batholith (SMB), in Nova Scotia. The main products of melting metapelitic and metapsammitic rocks for 4–26 days, at 700 or 800°C, 200 MPa, at H2O-undersaturated or H2O-saturated conditions, are new magmatic solids such as cordierite and magnetite, and a highly peraluminous partial melt. Quartz, biotite, and plagioclase are the dominant relict phases. Melting of the metasedimentary rocks from the Meguma Group under similar conditions, but juxtaposed against a granodiorite from the South Mountain Batholith (SMB), or a synthetic haplogranitic glass, have run products similar to those from the melting the metasedimentary rocks or the SMB granodiorite only, except for a zone along the contact of the two materials, where melt fractions are higher, and magmatic cordierite or K-feldspar may be more abundant than in the rest of the charge. The experiments at 800°C produce melt fractions of >50 vol.%, with the highest fractions of melt occurring along the contact between metasedimentary and granitic material, whereas in the 700°C experiments, only the metapelitic rocks of the Meguma Group in contact with the haplogranite generate a significant fraction of partial melt (~50 vol.%). These results suggest that at temperatures of ≥800°C, the assimilation of Meguma Group country-rock material through partial melting may have been an important process in the SMB. At temperatures of ≤700°C, minor partial melting may have caused disintegration of Meguma Group country-rocks rather than their assimilation. At both temperatures, new magmatic phases, partly composed of country-rock material and partly composed of magmatic material, may form along the contact between metasedimentary rocks and SMB host magmas.

Abstract

Les expériences de fusion impliquant des roches métasédimentaires et granitiques fournissent une occasion d’étudier les réactions et les produits de contamination d’un granite par assimilation de matériaux métasédimentaires provenant du Groupe de Meguma, roches encaissantes du batholite de South Mountain (SMB), en Nouvelle-Écosse. Les produits principaux de fusion de roches métapélitiques et métapsammitiques maintenues pour 4 à 26 jours à 700 ou 800°C, 200 MPa, à conditions de saturation en H2O ou non, sont des solides magmatiques nouvellement formés, par exemple cordiérite et magnétite, et un bain fondu fortement hyperalumineux. Le quartz, la biotite, et le plagioclase sont les phases reliques dominantes. La fusion de roches métasédimentaires du Groupe de Meguma sous conditions semblables, mais en juxtaposition avec une granodiorite du batholite, ou bien un verre haplogranitique synthétique, a donné des produits semblables aux expériences ayant porté sur les roches méta-sédimentaires ou la granodiorite seules, sauf pour une zone le long du contact entre les deux matériaux, dans laquelle la fraction de liquide est plus élevée, et la cordiérite magmatique ou le feldspath potassique serait plus abondant que dans le reste de la préparation. Les expériences à 800°C produisent une proportion de liquide supérieure à 50% par volume, avec une proportion accrue le long du contact entre matériaux métasédimentaire et granititique, tandis que dans les expériences à 700°C, seules les roches métapélitiques du Groupe de Meguma en contact avec le haplogranite génèrent une proportion importante de liquide silicaté (environ 50%). Ces résultats font penser qu’à des températures dépassant 800°C, l’assimilation des roches encaissantes du Groupe de Meguma par fusion partielle pourrait bien avoir été un processus important. A des températures égales à ou moins de 700°C, une fusion partielle mineure a pu causer la désintégration de blocs du Groupe de Meguma plutôt que leur assimilation. Aux deux températures, des phases magmatiques néoformées, composées en partie de matériaux dérivés des roches encaissantes et en partie de produits magmatiques, pourraient se former le long du contact entre les roches métasédimentaires et les magmas du batholite de South Mountain.

(Traduit par la Rédaction)

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