The retrogressive breakdown of orthopyroxene in an intermediate charnockite from Saleix (French Pyrénées)

An intermediate charnockite from the Saleix granulitic slice shows a primary paragenesis involving perthitic K-feldspar, plagioclase An 30, hypersthene with minor amount of quartz and greatly subordinate clinopyroxene, garnet (and zircon, apatite, rutile, titanomagnetite). During total pressure and temperature decreases, and more especially P H₂O increase, related to crustal thinning, orthopyroxene broke down giving a complex corona involving four well specified rims of actinolite, quartz, biotite, secondary plagioclase. Chemical compositions of the phases are used to balance the reaction with a petrological mixing model. A multivariant reaction of the following form can be balanced : Opx + Kf + Pl I + W ↔ Act + Bi + Pl II + Q. In that reaction, the imbalance in the elements Ba, Cr, Ti and CI is immediately obvious. On the contrary, only the introduction of a volumetric constraint proves that the reaction was not strictly isochemically in equilibrium with respect to major elements. A part of the reaction can be explained only in terms of metasomatism. The excellent correlation between K and Cl in the amphiboles suggests that K was present in a chlorine enriched fluid phase. The simplified reaction Hb + Bi + Q → Opx + Kf + Pl + W has been suggested by de Waard (1965) to account for the diagnostic appearance of orthopyroxene and the tendency for hornblende and biotite to disappear concomitantly. The charnockitic rock from Saleix displays a good exemple of a "frozen" comparable (but retrogressive) reaction which can be considered as an important indicator of the transition from granulite-facies to amphibolite-facies assemblages during retrogressive metamorphism.Une charnockite intermédiaire de l'écaille granulitique de Saleix présente une paragenèse primaire composée de feldspath potassique perthitique, plagioclase An 30, hypersthène, quartz et de quelques rares cristaux de clinopyroxène, grenat (zircon, apatite, rutile, titanomagnétite). Au cours d'une diminution de la pression totale, de la température et plus spécialement d'une augmentation de la pression partielle d'eau, en rapport avec un amincissement crustal, l'orthopyroxène se déstabilise pour donner une structure réactionnelle complexe comprenant quatre couronnes d'actinote, quartz, biotite et plagioclase secondaire. Les compositions chimiques des minéraux sont utilisées pour équilibrer la réaction à l'aide d'un modèle de mélange. Une réaction de la forme suivante peut être proposée : Opx + Fk + Pl I + eau ↔ Act + Bi + Pl II + Q Dans cette réaction, les éléments Ba, Cr, Ti et Cl ne peuvent de toute évidence pas être équilibrés. Par ailleurs, seule l'introduction d'une contrainte volumique démontre que la réaction n'est pas strictement isochimique du point de vue des éléments majeurs. Une partie de la réaction ne peut s'expliquer qu'en terme de métasomatisme. L'excellente corrélation K/Cl dans l'actinote suggère que le potassium était présent dans une phase fluide enrichie en chlore. La réaction simplifiée Hb + Bi + Q → Opx + Fk + Pl + eau a été proposée par de Waard (1965) pour prendre en compte l'apparition de l'orthopyroxène et la disparition concomitante de la hornblende et de la biotite. La charnockite de Saleix offre un excellent exemple d'une réaction "figée" comparable (mais rétromorphique) qui peut être considérée comme un bon indice de la transition faciès granulite - faciès amphibolite durant la rétromorphose et pour ce type de composition chimique.Vielzeuf Daniel. The retrogressive breakdown of orthopyroxene in an intermediate charnockite from Saleix (French Pyrénées). In: Bulletin de Minéralogie, volume 105, 6, 1982. pp. 681-690