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NATURE AND ORIGIN OF AN LCT-SUITE PEGMATITE WITH LATE-STAGE SODIUM ENRICHMENT, BRAZIL LAKE, YARMOUTH COUNTY, NOVA SCOTIA. II. IMPLICATIONS OF STABLE ISOTOPES (¹⁸O, D) FOR MAGMA SOURCE, INTERNAL CRYSTALLIZATION AND NATURE OF SODIUM METASOMATISM

Daniel J. Kontak^1, and T. Kurtis Kyser²

¹ Department of Earth Science, Laurentian University, Sudbury, Ontario P3E 2E6, Canada
² Department of Geological Sciences and Geological Engineering, Queen’s University, Kingston, Ontario K7L 3N6, Canada

E-mail address: dkontak{at}laurentian.ca

La pegmatite granitique de Brazil Lake (395 Ma), rare exemple d’une pegmatite de type LCT (Li–Cs–Ta) dans le socle de Meguma en Nouvelle-Écosse, Canada, a été mis en place dans les roches métasédimentaires et métavolcaniques du Groupe de White Rock (Silurien). Les études minéralogiques antérieures ont montré que la pegmatite s’est formée en deux étapes distinctes, une cristallisation précoce de spodumène – feldspath potassique – quartz ± muscovite, suivie d’un épisode de métasomatose sodique impliquant le remplacement du feldspath potassique précoce par l’albite et la muscovite secondaires. Les oxydes de Ta–Nb, d’intérêt économique, sont intimement associés à l’albite secondaire. Les rapports isotopiques ¹⁸O et D des phases silicatées (quartz, feldspath potassique, spodumène, albite, muscovite, grenat, tourmaline) fournissent des indices à propos de l’origine du liquide silicaté à partir duquel la pegmatite a cristallisé, et de son évolution interne. Nous préconisons une valeur de ¹⁸O de +8 pour ce magma, selon les valeurs observées de ¹⁸O pour le quartz et les valeurs de quartz – roches totales résultant de travaux sur d’autres suites granitiques. Dans le contexte géologique actuel, les valeurs de ¹⁸O ne concordent pas avec une source surtout métasédimentaire, mais résulteraient plutôt d’une fusion partielle d’une source mixte, volcano-sédimentaire. Les valeurs calculées de ¹⁸O_H2O–D_H2O, à 500°C, correspondent au champ de l’eau d’origine magmatique; par contre, certains résultats isotopiques, y inclus les données D pour les extraits d’inclusions fluides, indiquent une incursion tardive d’eau d’origine métamorphique qui avait équilibré avec l’encaissant métasédimentaire. Le fractionnement entre minéraux (e.g., Qtz–Ms) n’indique pas l’équilibre au sein de la pegmatite, ce qui pourrait avoir plusieurs explications, par exemple cristallisation loin des conditions d’équilibre, degrés variables d’échange isotopique au cours du refroidissement, ou bien interaction avec un réservoir externe. Les données pour l’albite (¹⁸O = +9.1, n = 6) concordent avec une origine magmatique, quoique qu’elle est tardive dans l’évolution de la pegmatite, selon les indications texturales. Nous proposons un modèle pour expliquer l’origine des zones répandues d’enrichissement en albite qui implique l’introduction d’un magma sodique dérivé en profondeur suite au fractionnement poussé du magma responsable des zones riches en Li de la pegmatite.

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: pegmatite granitique LCT, isotopes stables, albitisation, Brazil Lake, Nouvelle-Écosse.

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