Abstract
The results of field mapping and carbon isotope and phase equilibria studies suggest that two different, locally controlled fluid regimes existed during at least the early phases of high-grade metamorphism in the north Cauchon Lake region, Pikwitonei granulite domain, Manitoba, Canada. During the prograde stages of high-grade "anticlockwise" regional metamorphism, rocks already metamorphosed to at least sillimanite grade were thermally metamorphosed at temperatures near 900 °C by the intrusion of a charnockitic magma. It is likely that this magma released an oxidizing, CO2-bearing, probably CO2-rich fluid phase while the region was still at relatively shallow depths. Fluid migration was channelized along the intrusive contact, and local fluid buffering characterized many of the country rocks. The light carbon isotope values of graphites (gr) and CO2 in cordierites (crd) in pelitic lithologies (δ13Cgr = −41.8 to −30.4; δ13Ccrd = −31.8 to −34.9), and the low oxygen fugacities in many samples rule out infiltration of these units by large amounts of an externally derived CO2-rich fluid phase. Texturally early CO2-rich fluid inclusions occur in the cores of garnets in a variety of rock types along the intrusive contact. These fluid inclusions were probably trapped during early garnet growth at high temperatures and relatively low pressures, and appear to have undergone limited or no subsequent reequilibration. They do not appear to provide direct information about the highest regional metamorphic temperature and pressure conditions to have affected the region (750 °C and 7 kbar (1 kbar = 100 MPa)) but may instead retain evidence of the prograde metamorphic path. These studies demonstrate the importance of local controls on the sources, compositions, timing, and transport of metamorphic fluids in the north Cauchon Lake region.
Les résultats d'un levé cartographique et les études du carbone isotopique et de l'équilibre des phases suggèrent que deux régimes distincts de fluides, contrôlés localement, ont existé durant au moins les débuts du métamorphisme de degré élevé dans le domaine des granulites de Pikwitonei, de la région nord du lac Cauchon, Manitoba, Canada. Durant les stades progrades du métamorphisme régional de degré élevé et de « sens contraire des aiguilles d'une montre », les roches déjà métamorphosées au moins jusqu'à l'isograde sillimanite furent remétamorphosées thermiquement à des températures près de 900 °C par l'intrusion d'un magma charnockitique. Il semble que l'intrusion de ce magma fut accompagnée d'une émission de fluides oxydants, contenant du CO2, et probablement riches en CO2 au moment où la région était encore enfouie à des profondeurs relativement faibles. La migration des fluides a été canalisée le long du contact intrusif, et localement, plusieurs des roches encaissantes sont caractérisées par Faction-tampon du fluide. Les valeurs du carbone isotopique léger des graphites (gr) et du CO2 dans les cordiérites (crd) des lithologies pélitiques (δ13Cgr = −41,8 à −30,4; δ13Ccrd = −31,8 à −34,9), et les faibles fugacités de l'oxygène dans plusieurs échantillons excluent l'infiltration dans ces unités de quantités appréciables d'une phase fluide riche en CO2 d'origine externe. Des inclusions texturales de fluides précoces, riches en CO2, sont présentes au coeur des grenats dans divers types de roches le long du contact intrusif. Ces inclusions fluides furent probable ment piégées durant les premiers stades de la croissance des grenats, sous des conditions de températures élevées et de pressions relativement basses, et elles semblent ne pas avoir subi de rééquilibration ultérieure, ou seulement légèrement. Elles ne renseignent pas directement sur les conditions de température et pression culminantes du métamorphisme régional qui a affecté la région (750 °C et 7 kbar (1 kbar = 100 MPa)); cependant elles peuvent fournir des renseignements concernant l'itinéraire métamorphique prograde. Ces études font la preuve de l'importance des contrôles locaux sur les sources, les compositions, le moment et le transport des fluides métamorphiques dans la région nord du lac Cauchon. [Traduit par la rédaction]