Delineation of isograds in siliceous dolomitic marbles along the Sharbot Lake – Frontenac terrane boundary of the Grenville Province, southeastern Ontario

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Abstract

This study presents details of the mineralogy and petrology of siliceous, dolomitic marbles of the Sharbot Lake domain along the Frontenac terrane boundary in the Grenville Province of southeastern Ontario. The location of four mineral isograds in the marble and the related univariant reactions were identified in the Almonte – Carleton Place area. Delineation of the isograds is based on detailed mapping, petrographic analysis of coexisting mineral assemblages, and a polybaric T–XCO2 diagram calculated using thermobarometric data from associated gneissic rocks, where T is temperature and X is fluid composition. The T–X section is based on a field gradient of 32 °C/km. The isograds correspond to the first appearance of tremolite (5 dolomite + 8 quartz + H2O = tremolite + 3 calcite + 7 CO2), diopside (tremolite + 3 calcite + 2 quartz = 5 diopside + 3 CO2 + H2O), diopside + dolomite (tremolite + 3 calcite = dolomite + 4 diopside + H2O + CO2), and forsterite (diopside + 3 dolomite = 2 forsterite + 4 calcite + 5 CO2). Mineral assemblages above and below each isograd are described and relevant examples are shown. Results of this study are consistent with a mixed volatile fluid of a uniform composition during mid- to upper amphibolite-facies metamorphism.

Cette étude examine en détail la minéralogie et la pétrologie de marbres siliceux et dolomitiques du domaine du lac Sharbot, le long de la bordure du terrane Frontenac dans la province de Grenville du sud-est de l'Ontario. L'emplacement de quatre isogrades minéraux dans le marbre et les réactions univariantes qui y sont reliées ont été identifiés dans le secteur Almonte – Carleton Place. La délimitation des isogrades est basée sur une cartographie détaillée, une analyse pétrographique des assemblages de minéraux co-existants et un diagramme polybarique T–XCO2 calculé en utilisant des données thermobarométriques à partir de roches gneissiques associées. La section T–X est basée sur un gradient de terrain de 32°C/km. Les isogrades correspondent à la première apparition de trémolite (5 dolomites + 8 quartz + H2O = trémolite + 3 calcites + 7 CO2), du diopside (trémolite + 3 calcites + 2 quartz = 5 diopsides + 3 CO2 + H2O), diopside + dolomite (trémolite + 3 calcites = dolomite + 4 diopsides + H2O + CO2), et de la forstérite (diopside + 3 dolomites = 2 forstérites + 4 calcites + 5 CO2). Les assemblages de minéraux au-dessus et en dessous de chaque isograde sont décrits et des exemples pertinents sont fournis. Les résultats de cette étude concordent avec un fluide volatil mixte de composition uniforme durant le métamorphisme au faciès des amphibolites moyen à supérieur.

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