The role of fluids in the late-stage evolution of the South Mountain Batholith, Nova Scotia: further geochemical and oxygen isotopic studies
Authors: Kontak Daniel J. , Kerrich Robert , Strong David F. 
Published: September 2014

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. δ18O values of minerals from pegmatites reflect disequilibrium conditions related to variable degrees of fluid-rock interaction after crystallization. Calculated δ18Ofluid (mostly 5 -10 %«) indicates a dominantly magmatic fluid reservoir, both 18O-enriched (to +18 %o) and -depleted (to <+4%o) fluids infiltrated the system, indicating that local fluid mixing occurred.

RÉSUMÉ

Dans le but d'évaluer l’évolution physique et chimique dans ses demiers stades du batholite péralumineux dévonien supérieur de South Mountain, on a étadié la chimie des minéraux (muscovite, feldspaths), les isotopes de l'oxygène (sur roche totale et sur fractions monominérales) et l'ordonnance Al/Si au sein des feldspaths potassiques. La muscovite, le feldspath potassique et l’albite déterminent des tendances chimiques cohérentes vis-à-vis des éléments compatibles (Ba, Sr, Eu) et incompatibles (Li, Cs, Rb), de façon telle qu'elles reflètent des processus de cristallisation fractiormée. 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. tégères de feldspaths potassiques ayant subi une évolution chimique. La dominance du feldspath potassique monoclinique, même dans les environnements pegmatitiques, indique qu'un ou plusieurs processus flrent entrave à l'ordonnance Al/Si (e.g., taux de refroidissement, composition du fluide et/ou de la roche). Cependant, d'une façon locale, le développement de feldspath potassique triclinique domine Ia où l’interaction entre le fluide et la roche fut intense (e.g., dans les greisens), reflètant ainsi une altération à des températures atteignant 450°C. Le dosage δ18O des minéraux prélevés dans les pegmatites reflete des conditions de déséquilibre reliées à divers degrés d'intéraction entre le fluide et la roche après leur cristallisation. La valeur calculée δ18Ofluide (pour la plupart 5-10 %o) indique un réservoir de fluide à dominance magmatique; le système fut infiltré par des fluides aussi bien enrichis (jusqu'à +18%o) qu'appauvris (jusqu'à <+4%o), ce qui indique qu'un mélange de fluides se produisit à l'échelle locale.

[Traduit par le journal]