The compositions of supercritical metamorphic solutions

Mineral assemblages can be used to estimate the compositional range of supercritical metamorphic solutions. Abundances of the major solutes SiO₂, Na, K, Ca, Mg and Fe in OH — Cl solutions are obtained from solubility data on quartz, albite + paragonite + quartz, K-feldspar + muscovite + quartz, wollastonite + quartz, talc + quartz and magnetite. Without taking solid solution effects into account, the relative abundance sequence is SiO₂ > Na > K > Ca > Fe > Mg. At high chloride molalities K and Ca are reversed and the importance of silica is diminished. Solid-fluid fractionation has been evaluated for alkali feldspar, plagioclase and biotite solid solutions. For fluids in equilibrium with K-feldspar, Na is very strongly enriched in the fluid, with Na > K for Or-contents as high as 95. Similarly, Na is enriched in fluids in equilibium with plagioclase with Na > Ca for An-contents of 95 and more. Biotites have a corresponding effect on Fe — Mg separation with Fe > Mg for biotites with a phlogopite content of 90 or more. These fractionation effects can change the general abundance sequence to SiO₂ >Na>Fe>K>Ca> Mg, depending upon the nature of the solids present.Les assemblages minéraux peuvent être utilisés pour estimer les domaines de compositions des solutions métamorphiques supercritiques. Les teneurs en éléments majeurs SiO₂, Na, K, Ca, Mg et Fe dans des solutions OH — Cl sont obtenues à partir des données sur la solubilité du quartz, des assemblages quartz + albite + paragonite, feldspath potassique + muscovite + quartz, wollastonite + quartz, talc + quartz + magnétite. Sans prendre en compte les effets de solution solide, la séquence d'abondance relative en SiO₂ > Na > K > Ca > Fe > Mg. Pour des molalités en chlorures élevées, les positions de K et Ca sont inversées et l'importance de la silice est diminuée. Le partage entre solides et fluides a été évalué pour les solutions solides de feldspaths alcalins, plagioclases et biotites. Les fluides en équilibre avec des feldspaths potassiques sont très enrichis en Na avec Na > K pour des feldspaths atteignant Or 95. De la même façon pour les plagioclases, le fluide est enrichi en Na avec Na > Ca pour un plagioclase atteignant An 95 et plus. Les biotites jouent un rôle sur le partage Fe — Mg avec Fe > Mg pour des biotites ayant un contenu en phlogopite supérieur à 90. Ces effets de partage peuvent changer la séquence d'abondance en SiO₂ > Na > Fe > K > Ca > Mg, selon la nature des solides présents.Eugster Hans Peter, Gunter William D. The compositions of supercritical metamorphic solutions. In: Bulletin de Minéralogie, volume 104, 6, 1981. 26e congrès géologique international – Paris – Juillet 1980. Section Minéralogie. Section Pétrographie : symposium « Interactions fluides, minéraux, roches »