The role of fluids in the late-stage evolution of the South Mountain Batholith, Nova Scotia: further geochemical and oxygen isotopic studies

In order to evaluate the late-stage physical and chemical evolution of the Upper Devonian, peraluminous South Mountain Batholith, mineral chemistry (muscovite, feldspars), oxygen isotopes (whole rock, mineral separates) and Al/Si ordering of K-feldspar have been investigated. Muscovite, K-feldspar and albite define coherent chemical trends with respect to compatible (Ba, Sr, Eu) and incompatible (Li, Cs, Rb) elements such that crystal fractionation processes are reflected. However, the influence of a fluid phase is seen in terms of Eu/Eu* of greisen muscovite and the light REE profiles (chondritic) of chemically evolved K-feldspar. The dominance of monoclinic K-feldspar, even in pegmatitic environments, indicates that either single or multiple processes impeded Al/Si ordering (e.g., cooling rate, fluid and/or rock composition). However, locally the development of triclinic K-feldspar dominates where intense fluid-rock interaction occurred (e.g., greisens), thus reflecting alteration at temperatures ≤450°C. δ 18 O values of minerals from pegmatites reflect disequilibrium conditions related to variable degrees of fluid-rock interaction after crystallization. Calculated δ 18 O fluid (mostly 5 -10 %«) indicates a dominantly magmatic fluid reservoir, both 18 O-enriched (to +18 %o) and -depleted (to <+4%o) fluids infiltrated the system, indicating that local fluid mixing occurred. RESUME Dans le but d'evaluer l’evolution physique et chimique dans ses demiers stades du batholite peralumineux devonien superieur de South Mountain, on a etadie la chimie des mineraux (muscovite, feldspaths), les isotopes de l'oxygene (sur roche totale et sur fractions monominerales) et l'ordonnance Al/Si au sein des feldspaths potassiques. La muscovite, le feldspath potassique et l’albite determinent des tendances chimiques coherentes vis-a-vis des elements compatibles (Ba, Sr, Eu) et incompatibles (Li, Cs, Rb), de facon telle qu'elles refletent des processus de cristallisation fractiormee. Cependant, l’influence d'une phase fluide s'exprime en termes du rapport Eu/Eu* des muscovites dans les greisens et des profils (chondritiques) des T.R. tegeres de feldspaths potassiques ayant subi une evolution chimique. La dominance du feldspath potassique monoclinique, meme dans les environnements pegmatitiques, indique qu'un ou plusieurs processus flrent entrave a l'ordonnance Al/Si (e.g., taux de refroidissement, composition du fluide et/ou de la roche). Cependant, d'une facon locale, le developpement de feldspath potassique triclinique domine Ia ou l’interaction entre le fluide et la roche fut intense (e.g., dans les greisens), refletant ainsi une alteration a des temperatures atteignant 450°C. Le dosage δ 18 O des mineraux preleves dans les pegmatites reflete des conditions de desequilibre reliees a divers degres d'interaction entre le fluide et la roche apres leur cristallisation. La valeur calculee δ 18 O fluide (pour la plupart 5-10 %o) indique un reservoir de fluide a dominance magmatique; le systeme fut infiltre par des fluides aussi bien enrichis (jusqu'a +18%o) qu'appauvris (jusqu'a <+4%o), ce qui indique qu'un melange de fluides se produisit a l'echelle locale. [Traduit par le journal]