Abstract

The aim of this paper is to describe the mineralogy and petrology of siliceous, dolomitic marbles in the Sharbot Lake domain, as exposed in the Almonte – Carleton Place area of Ontario. Five isograds based on specific metamorphic reactions were mapped in the area. The delineation of the isograds is based on detailed mapping, petrographic analysis of assemblages of coexisting minerals, and a polybaric T–X(CO2) diagram, calculated using thermobarometric data from associated gneissic rocks. The T–X section is based on a field gradient of ~47°C/km. In order of increasing metamorphic grade, the isograds are:

 
\[\mathit{Talc\ out}:\ 2\ talc\ +\ 3\ calcite\ =\ tremolite\ +\ dolomite\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}\]
 
\[\mathit{Tremolite}\ +\ \mathit{Calcite\ in}:\ 5\ dolomite\ +\ 8\ quartz\ +\ H_{2}O\ =\ tremolite\ +\ 3\ calcite\ +\ 7\ CO_{2}\]
 
\[\mathit{Tremolite}\ +\ \mathit{K\ feldspar\ in}:\ 24\ quartz\ +\ 6\ calcite\ +\ 5\ phlogopite\ =\ 3\ tremolite\ +\ 5\ K\ feldspar\ +\ 2\ H_{2}O\ +\ 6\ CO_{2}\]
 
\[\mathit{Diopside\ in}:\ tremolite\ +\ 3\ calcite\ +\ 2\ quartz\ =\ 5\ diopside\ +\ 3\ CO_{2}\ +\ H_{2}O\]
 
\[\mathit{Diopside}\ +\ \mathit{Dolomite\ in}:\ tremolite\ +\ 3\ calcite\ =\ dolomite\ +\ 4\ diopside\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}\]

Mineral assemblages above and below each isograd are described, and relevant examples are shown. These isograds intersect in a manner that can be explained in terms of a fluid gradient in a mixed-volatile fluid (an example of fluid infiltration). Evidence for internal buffering of the mixed-volatile fluid is also presented. The locations of two isobaric invariant points in the study area have been identified by the intersection of the isograds and by determining the bracketing assemblages from above and below the invariant point. Data from this study suggest that the Sharbot Lake domain marble and associated rock in the area underwent regional metamorphism consistent with the greenschist- to amphibolite-facies conditions.

Abstract

Ce travail porte sur la minéralogie et la pétrologie de marbres dolomitiques siliceux du domaine du lac Sharbot, dans la région de Almonte – Carleton Place, en Ontario. Cinq isogrades résultant de réactions métamorphiques spécifiques ont été cartographiés dans la région. La délinéation des isogrades est fondée sur une cartographie détaillée, une analyse pétrographique des assemblages de minéraux coexistants, et un diagramme T–X(CO2) polybarique, calculé en utilisant des données thermobarométriques décrivant les roches gneissiques associées. La section T–X est fondée sur un gradient thermique d’environ 47°C/km. Présentés selon un ordre croissant du degré de métamorphisme, ces isogrades sont:

 
\[\mathit{D{\acute{e}}stabilisation\ du\ talc}:\ 2\ talc\ +\ 3\ calcite\ =\ tr{\acute{e}}molite\ +\ dolomite\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}\]
 
\[\mathit{Apparition\ de\ tr{\acute{e}}molite}\ +\ \mathit{calcite}:\ 5\ dolomite\ +\ 8\ quartz\ +\ H_{2}O\ =\ tr{\acute{e}}molite\ +\ 3\ calcite\ +\ 7\ CO_{2}\]
 
\begin{eqnarray*}&&\mathit{Apparition\ de\ tr{\acute{e}}molite}\ +\ \mathit{feldspath\ potassique}:\ 24\ quartz\ +\ 6\ calcite\ +\ 5\ phlogopite\ =\ 3\ tr{\acute{e}}molite\ +\ 5\ K-feldspar\ +\ 2\ H_{2}O\\&&+\ 6\ CO_{2}\end{eqnarray*}
 
\[\mathit{Apparition\ de\ diopside}:\ tr{\acute{e}}molite\ +\ 3\ calcite\ +\ 2\ quartz\ =\ 5\ diopside\ +\ 3\ CO_{2}\ +\ H_{2}O\]
 
\[\mathit{Apparition\ de\ diopside}\ +\ \mathit{dolomite}:\ tr{\acute{e}}molite\ +\ 3\ calcite\ =\ dolomite\ +\ 4\ diopside\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}\]

Les assemblages de minéraux stables au-delà et en-dessous de chaque isograde sont décrits, avec exemples représentatifs. Ces isogrades se croisent d’une façon explicable en termes d’un gradient en composition de la phase fluide mixte (exemple d’infiltration de fluide). Il y a aussi des signes d’un tampon interne de la composition de la phase fluide mixte. Deux points invariants isobares dans ce domaine ont été localisés par intersection d’isogrades et par les fourchettes limitantes d’assemblages au-dessus et en-dessous des points invariants. Les données semblent indiquer que le marbre et les roches associées du domaine du lac Sharbot ont subi un métamorphisme régional aux faciès schistes verts à amphibolite.

(Traduit par la Rédaction)

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