RESUMENEl Complejo Namche Barwa localizado en el este del
Sistema Himalaya, al sur del Tbet, fue sometido metamorfismo de la
facies granulita de alta presin (HP) y de alta temperatura (HT) y
una anatexis asociada. Las granulitas pelticas de HP contienen
granate, cianita, silimanita, cordierita, biotita, cuarzo,
plagioclasa, feldespato potsico, espinela, ilmenita y grafito.
Estos minerales muestran la textura compuesto de reaccin y
composiciones qumicas diferentes, y forman cuatro asociaciones
minerales sucesivas. El modelamiento de fase equilibrio restringe
las condiciones de P-T de 10 a 12 kbar y 550-700 C para el
escenario progrado, 13-16 kbar y 840-880 C durante la etapa del
pico metamrfico, y 5-6 kbar y 830- 870 C para la etapa retrgrada
tarda, lo que indica que las granulitas HP registran una
trayectoria en sentido de las agujas del reloj para las condiciones
P-T, lo que implica un temprano calentamiento por entierro y
anatexis gracias a la deshidratacin de la fusin de moscovita y
biotita, y la descompresin isotrmica tarda y la cristalizacin por
fusin gradual bajo condiciones HT de la facies-granulita. La
datacin zircn U-Pb revela que elmetamorismo de la facies granulita
de HT probablemente inici hace 40 M.a, y dur hasta 8 M.a. Por lo
tanto, el presente estudio proporciona evidencia slida para una
larga vida de metamorfismo HT y anatexis asociada con el
enterramiento profundo del continente Indio y unas limitaciones
importantes sobre la generacin leucogranito y la evolucin tectnica
del orgeno Himalayan.
1) INTRODUCCINLa colisin entre India y Asia se inici hace 52-50
M.a y gener la cordillera del Himalaya y la meseta tibetana
adyacente (Najman, 2010) (Molnar y Tapponnier, 1978; Yin y
Harrison, 2000). Los principales productos metamrficos y magmticos
de la colisin son los Cristalinos del Himalaya Superior y los
leucogranitos del Eoceno al Mioceno, que forman el ncleo del orgeno
Himalayo. Los Cristalinos del Himalaya Superior (HHC), que
representan el enterramiento profundo del continente Indio y luego
su exhumacin, proporcionan un excelente laboratorio natural para el
estudio de la orognesis por colisin continental, porque todas las
observaciones de la edad del Himalaya se pueden atribuir a un solo
conocido proceso orognico (la colisin en curso de India con Asia)
(Rubatto et al., 2013). A pesar de la importancia del metamorfismo
y la fusin parcial de los HHC para comprender la formacin y la
evolucin del orgeno Himalayan, las siguientes cuestiones an siguen
siendo muy controvertidas:(1) el pico-metamorfico de la HHC se
estim en diferentes condiciones de P-T, como facies superiores de
anfibolita a facies granulita (Kohn, 2008; Rubatto et al, 2013;.
Searle et al., 2006; Yakymchuk y Godin, 2012), facies de granulita
HP (Chakungal et al, 2010;. Ding et al., 2001; Guilmette et al,
2011;. Liu y Zhong, 1997), o facies de eclogita( Corrie y otros,
2010;. Groppo et al., 2007; Kali et al, 2010).;(2) el pico
metamorfico de la HHC estaba fechada en diferentes momentos, como
26-20 Ma (Corrie y otros, 2010;. Jessup et al, 2008;. Su et al,
2012;.. Xu et al, 2010), o 40-30 Ma (Ding et al., 2001;. Liu et al,
2007a, b; Zhang et al, 2010, 2012.);(3) se asignaron diversos
mecanismos para la fusin parcial de la HHC, tales como anatexis de
lquido saturado (Harris et al., 1993; Patino Douce y Harris, 1998),
fusin progrado durante subduccin continental (Groppo et al, 2010;.
Guilmette et al, 2011;. Visona y Lombardo, 2002), fusin de
descompresin en condiciones de fluido ausente (Harris y Massey,
1994; Harrison et al., 1997; HF Zhang et al., 2004; J. Zhang et al,
2004. ), deshidratacin moscovita fusin (Imayama et al, 2012) o
deshidratacin biotita fusin (Groppo et al, 2012;... Guilmette et
al, 2011); y(4) algunos investigadores sugirieron que los
leucogranitos son derivados de la mezcla de dos componentes entre
las secuencias Menores del Himalaya (LHS) y HHC (Guo andWilson,
2012; Le Fort et al, 1987;. Visona y Lombardo, 2002), mientras que
otros investigadores argumentaron que los leucogranitos resultaron
de la fusin de los HHC solamente (por ejemplo, Harris y Massey,
1994;. HF Zhang et al., 2004; J. Zhang et al, 2004). Por lo tanto,
aunque muchos estudios se han centrado en la petrologa y la
geocronologa de la HHC, el inicio y la duracin del metamorfismo de
la facies granulita HT y anatexis asociada estn todava lejos de ser
demostrado universalmente (Groppo et al, 2010;. Kali et al, 2010;.
Kohn y Corrie, 2011; Rubatto et al, 2013;. Searle, 2013;. Wang et
al, 2013).
Los recientes avances en modelamiento de fases de equilibrio
combinado con la examinacin de texturas permiten una determinacin
mucho ms mejorada de la evolucin P-T de rocas aluminosos anatxicas
(White et al., 2007). Adems, el enfoque de pseudoseccin se puede
utilizar para limitar an ms las condiciones P-T de metamorfismo
mediante la comparacin de las isopletas calculadas para la
composicin mineral con las composiciones medidos (Powell et al.,
2005). En particular, la modelizacin de los efectos de la prdida de
masa fundida en los sistemas flsicos y pelticos (Groppo et al,
2010, 2012; Guilmette et al., 2011; Indares et al., 2008; Johnson
et al., 2008;. Blanco y Powell, 2002 ;. White et al, 2004)
proporciona un marco para la evaluacin de la evolucin prograda P-T
que antes era imposible.Aqu usamos microestructuras, qumica
mineral, modelamiento de fases de equilibrio y geocronologa zircn
U-Pb para demostrar que las granulitas pelticas HP del Complejo
Namche Barwa (NBC), Sistema Oriental Himalaya, fueron sometidas a
un metamorfismo de la facies de granulita HT longevo y un proceso
anatctico hace 30 Ma durante la colisin de la India y Asia.Este
trabajo proporciona nuevos conocimientos dentro de la evolucin
trmica y reolgica de la corteza tectnicamente engrosada en grandes
orgenos calientes. Las abreviaturas minerales y de fusin utilizadas
en este trabajo son las siguientes:Ab = albita, Alm = almandino, Y
= andalucita, Bt = biotita,Cpx = clinopiroxeno, Crd = cordierita,
Grs = grossular, Gr = grafito,Gt = granate, Ilm = ilmenita, Kf =
K-feldespato, Ky = cianita,Ms = moscovita, = M derriten, Opx =
ortopiroxeno, Pl = plagioclasa,Prp = piropo, Qz = cuarzo, Rt =
rutilo, Sil = silimanita, Sp = espinela,Spe = espesartina, St =
staurolite y Ta = talco.
2) Marco Geolgico
El orgeno Himalayan est limitado por la zona de la Sutura
Indo-Tsangpo (ITS) hacia el norte y el Empuje Principal Frontal
(MFT) al sur (Fig. 1). De norte a sur, el orgeno comprende cuatro
unidades tectonoestratigrficos ms o menos paralelas, lateralmente
continuas (por ejemplo, Godin et al, 2001; Yin, 2006; Yin y
Harrison, 2000.): Las Secuencias del Tetis Himalaya (THS), los
Cristalinos Superiores del Himalaya cristalinos Superiores (HHC) (o
los Cristalinos Mayores del Himalaya y Las Secuencias Superiores
del Himalaya), las Secuencias Menores del Himalaya (LHS), y la
Formacin Siwalik del Negeno (Fig. 1). Estudios anteriores (por
ejemplo., Godin et al, 2001; Yin, 2006; Yin y Harrison, 2000) han
identificado tres lmites tectnicos de inmersin norte entre las
unidades tectonoestratigrficos de norte a sur (Fig. 1): (1) el
Sistema de Separacin del Sur Tibetano (ETS), que es una red de
fallas normales que yuxtaponen las THS en el bloque colgante contra
la HHC en el bloque yacente; (2) El Empuje Principal Central (MCT),
que se interpreta como unas series de zonas de cizalla a lo largo
de las cuales el HHC fue emplazado hacia el sur sobre la LHS; y (3)
el Empuje del Lmite Principal (MBT), que se define como un empuje
que coloca el LHS sobre la Formacin Siwalik del Neogeno.
En el Sistema Oriental del Himalaya (EHS), los trozos del
Himalaya incluyen la THS y los HHC (Booth et al, 2009;.. Zhang et
al, 2014; Fig. 2). La primera est formada por estratos
sedimentarias del Paleozoico y el Mesozoico metamorfoseados bajo la
facies de esquistos verdes a la facies de epidota-anfibolita (Booth
et al, 2004, 2009;. Liu et al., 2011). La HHC, referida al Complejo
Namche Barwa (NBC), afloran en la parte media del sistema y
consiste en gneises de alto grado, anfibolita, esquisto, mrmol,
granulita y migmatita derivada de protolitos posiblemente de edad
Proterozoica (Burg et al., 1998; Ding y Zhong, 1999; Geng et al,
2006;. Liu y Zhong, 1997). Sin embargo, estudios recientes muestran
que los protolitos del ortogneis dentro de la NBC se formaron
durante el Paleoproterozoico tardo, hace 1610 Ma y el Paleozoico
inferior, hace 500 Ma. Las anfibolitas fueron derivadas de rocas
magmticas mficas formados durante 1650-1600 Ma (Zhang et al., 2010,
2012). Todas las rocas de la NBC han sufrido metamorfismo y en
parte han sido migmatizadas durante el Cenozoico con las edades
metamrficas y magmticas zircn U-Pb con un de 40 a 7 Ma (Booth et
al, 2004, 2009;.. Burg et al, 1998; Ding et al ., 2001; Liu et al,
2007b;.. Su et al, 2012;. Xu et al, 2010;. Zhang et al, 2010,
2012).
3) Mtodos Analticos
Las composiciones minerales se analizaron usando una Microsonda
Electrnica (EPM) JEOL JXA 8900 con un voltaje de aceleracin 15 kV,
corriente del rayo 5 nA, 5 um de dimetro de la sonda, y cuentan el
tiempo de 10 s para el pico y el fondo, en el Laboratorio de Estado
para la clave de procesos Tectnicos y Geodinmicos Continentales,
Instituto de Geologa, CAGS. Natural o estndares sintticos se
utilizaron para el anlisis de EPM y correcciones ZAF se llevaron a
cabo. Composiciones de roca total se analizaron en el Centro
Nacional de Anlisis Geolgico de China, Beijing. xidos de los
elementos principales se determinaron por fluorescencia de rayos X
(XRF) (Rigaku-3080) con una incertidumbre analtica menor al
0,5%.Anlisis de edades zircn U-Pb y elementos traza se llevaron a
cabo simultneamente por LA-ICP-MS en el Laboratorio Estatal Clave
de Procesos Geolgicos y Recursos Minerales, en la Universidad China
de Geociencias (Wuhan). Condiciones de operacin detalladas para el
sistema de ablacin lser y el instrumento ICP-MS son descritos por
Hu et al. (2011) y Liu et al. (2010). La incertidumbre de anlisis
est dentro de ~ 1% para el estndar de circn.Diagramas de Concordia
y clculos de medias ponderadas se hicieron utilizando Isoplot /
Ex_ver3 (Ludwig, 2003). Composiciones de elementos traza de
circones fueron calibrados contra los materiales de varias de
referencia (BCR-2G y BIR-1G) combinados con la estandarizacin
interna.
4) Petrologa y Qumica MineralInvestigaciones anteriores
demostraron que las granulitas HP del NBC tienen la apariencia de
migmatitas estromticas y migmatitas bandeadas (por ejemplo, Booth
et al, 2009;. Ding y Zhong, 1999;. Ding et al, 2001;. Guilmette et
al, 2011; Zeng et al. 2012;. Zhang et al, 2010). Estas rocas
consisten de milmetro a centmetro gruesas capas de leucosoma blanco
compuesto de cuarzo de grano grueso, feldespato y granate,
alternando con capas de mesosoma gris de material cuarzofeldesptico
de grano fino con biotita intersticial, porfiroblastos de granate,
cianita y feldespato. La presencia de grandes leucosomas
concordantes conectados a venas ms pequeas a travs de mesosomas
proporciona evidencia de que la masa fundida ha sido extrada del
mesosoma. An ms evidencia de la prdida de masa fundida es la
preservacin de una asociacin pico incluyendo cianita y granate y la
ausencia de mica blanca, como se describe a continuacin. Por lo
tanto, los estudios anteriores sostenan que las granulitas Ho
flsicas y pelticas del NBC han perdido una parte sustancial de la
masa fundida durante su evolucin (Guilmette et al., 2011).Los
granulitas pelticas estudiadas, que representan a los mesosomas de
migmatita, contienen granate, cianita, sillimanita, plagioclasa,
cuarzo, feldespato potsico, antipertita, biotita, cordierita,
grafito, rutilo de accesorio, espinela, ilmenita y circn (. Figuras
3 y 4a, b ). El grano grueso de granate, cianita y silimanita
ocurren como porfiroblastos, mientras que los otros minerales de
grano fino aparecen como la matriz. Algunos materiales
cuarzofeldespticos ocurren como vainas o bandas (Fig. 3a, b),
representando la fusin antigua mantenida. Una prominente foliacin
se define por la alineacin de granate oval, cianita y silimanita
prismticas, bandas y cintas de feldespato y cuarzo y copos de
biotita (Fig. 3a-c).Los porfiroblastos granate comnmente tienen una
rica inclusin en el ncleo y pobre o nula en el borde (Figs. 3 y
4a). Las inclusiones consisten de cuarzo, biotita, plagioclasa,
rutilo y cianita. Vale la pena sealar que las inclusiones
polimineralgicas consistente de biotita, feldespato, cuarzo,
cianita y rutilo son visibles dentro de los granates (Fig. 3d-f y
4a). Algunos bordes de granates fueron reemplazados por biotita,
plagioclasa y cuarzo agregados (Figuras 3c, D, F y 4c). Los
porfiroblastos cianita ocurren como cuchillas (hojas) y muestran
una banda doblada o curva dctil (Fig. 3a, b). Los bordes de cianita
estn invariablemente redondeados y comnmente sustituidos por
agregados de plagioclasa y biotita, o coronas de cordierita y
espinela (Fig. 3f). Algunos granos de cianita contienen inclusiones
de cuarzo, rutilo y biotita (Fig. 3a, b). Moscovita rara se produce
como inclusin dentro de la cianita de las granulitas pelticas HP
del NBC (Ding y Zhong, 1999). La sillimanita aparece generalmente
de forma prismtica (Fig. 3c), lo que representa un pseudomorfo
despus de la cianita. La cordierita, la espinela y la ilmenita se
encuentran comnmente como intercrecimientos alrededor de la
silimanita (Figs. 3c, d y 4d-f). El rutilo se sustituye en parte o
totalmente por la ilmenita.En base a la textura y la relacin de la
sustitucin entre los minerales, cuatro generaciones de asociacin
mineral se pueden distinguir. Desde el inicio hasta el final, ellos
son los conjuntos Prgrada, el pico, la temprana y la tarda
retrogresin. El conjunto progrado (M1) es Pl+Bt+Ms+Rt+Qz+Ky+
Gt(ncleo). La mayora de los minerales se producen como inclusiones
dentro del ncleo de los profiroblastos de granate y cianita (Figs.
3 y 4a, c). El conjunto de pico metamrfico (M2) es Gt(manto) + Ky +
Kf + Pl + Bt + Qz + Rt, que est bien conservado en las escasas
granulitas HP retrgradas (Fig. 3a, b). Feldespato ternario tambin
est presente en la etapa del pico metamrfico, pero se ha
transformado en antipertita, caracterizada por plagioclasa que
contiene vesculas de feldespato potsico (Fig. 4b). El conjunto
retrgrado temprano (M3) es Gt (borde) + Sil + Bt + Pl + Qz + Ilm, y
el ltimo conjunto (M4) es Gt(borde ms exterior) + Sil + Crd + Bt +
Pl + Kf + Qz. La cordierita, junto con espinela y la ilmenita, se
produce como coronas alrededor silimanita (Figs. 3c, d y 4d-f).Los
granulitas pelticas HP estudiadas representan una mezcla de antigua
fusin y residuos. Las inclusiones polymineralgicas de feldespato,
cuarzo, biotita, cianita y rutilo dentro del granate
porfyroblastico (Figuras 3d-f y 4a) y las vainas o cintas
cuarzo-feldespticas entre el granate y la cianita (o sillimanita)
(Fig. 3a-c) representan la antigua fusin cristalizada (Guilmette et
al., 2011). Granate conteniendo abundantes inclusiones de lbulos de
cuarzo e incluso exhibiendo textura esqueletal (Figs 3 y 4a) es
indicativo de crecimiento peritctico durante la fusin (Rubatto et
al, 2013;. Waters, 2001). Intercrecimiento (corona) de biotita +
plagioclasa + cuarzo reemplazando el granate (Fig 4c-f y c.) es
consistente con la reaccin inversa e implica la cristalizacin de la
masa fundida (Groppo et al, 2010;. Holness et al, 2011;. Sawyer,
2008; Waters, 2001 ). La antipertita con los bordes embaiados (Fig.
4b) puede representar un producto peritctico temprano que fue
corrodo durante la fusin adicional (Indares et al., 2008). La
presencia de microestructuras es consistente con la cristalizacin
de una masa fundida atrapada (es decir, intercrecimientos
relacionados con la vuelta atrs de las reacciones, pseudomorfos de
poros de fusin llena) indica que la masa fundida no estaba
completamente extrada de la roca.Composiciones qumicas de los
minerales de la granulita peltica HP estudiada (muestra 7-19) se
analizaron en detalle y se describen a continuacin. El granate es
almandino rico en piropo con componentes miembros finales de
piropo=0,19-0,31, almandino = 0,53 a 0,69, grosularia = 0,04-0,19 y
espesartina = 0,02-0,03 (Apndice Tabla 1). Mapa de rayos X y
microsonda transversal del porfiroblasto de granate muestran
zonacin compleja, conteniendo un aumento de almandino y la
disminucin de grossularia desde el ncleo hasta el borde (Figs 5 y
6). Sin embargo, el contenido de piropo aumenta desde el ncleo
hasta el manto y, a continuacin, disminuye bruscamente en el borde.
En contraste, espesartina y XFE [= Fe2 + / (Fe2 + + Mg)] disminuyen
gradualmente desde el ncleo hasta el manto, y entonces aumentan
bruscamente hacia el borde (Fig. 6). El continuo aumento en XFe en
el borde del granate representa una zonacin retrgrada controlada
por difusin, segn lo sugerido por el correspondiente incremento en
el contenido de espesartina (Fig. 6), debido al intercambio de
Fe-Mg entre el borde del granate y la biotita durante el
enfriamiento (Caddick et al, 2010;. Florencia y Spear, 1991;
Indares et al, 2008;. Spear, 1991). En particular, el borde ms
exterior (slo un punto en el lado izquierdo de la Fig. 6) muestra
una disminucin pronunciada en el contenido de grosularia, que
probablemente representa la difusin de la zonacin formada durante
la ltima etapa de retrogresin de las granulitas HP. Por lo tanto,
los porfiroblastos de granate estudiados muestran generalmente
caractersticas composicionales del crecimiento zonado excepto para
el borde modificado por difusin.Estudios recientes han demostrado
que el crecimiento zonado del granate en las granulitas HP del HHC
se preserv a grados variables durante el enfriamiento final (por
ejemplo, Ding y Zhong, 1999;. Groppo et al, 2010;. Guilmette et al,
2011;. Indares et al, 2008;. Kali et al, 2010). Groppo et al.
(2012) han demostrado que el granate de las granulitas anatecticas
del HHC del Himalaya de Nepal contiene inclusiones
polymineralgicas, representando la primera fusin atrapada, en su
ncleo y el borde. As llegaron a la conclusin de que todo el granate
es una fase peritctica que creci durante la fusin parcial, y por lo
tanto preserva un crecimiento zonado caracterizado por una
disminucin en XCa hacia el borde. Recientemente se ha enfatizado
(Caddick et al., 2010) que a pesar de la modificacin significativa
de las composiciones de crecimiento absolutas originales
generalmente ocurre a una T>750C, las tendencias de zonacin
prgrada elemental en granate generalmente se conservan hasta
temperaturas relativamente altas, especialmente si los cristales de
granate son mm>1 de dimetro. En este trabajo, el estudio de
porfiroblastos de granate tienen un dimetro de hasta 5,5 mm y
representa una fase peritctica que dominantemente creci en
presencia de fusin durante el pico y el metamorfismo retrgrado de
granulita HP. Por lo tanto es posible que el granate slo
experimentara una modificacin limitada por difusin durante el
metamorfismo retrgrado. De hecho, muchos estudios demostraron que
los granates en granulitas HT (> 800 C e incluso hasta 900 C)
han conservado parcial o completamente su crecimiento zonado
prgrado, caracterizado por la disminucin de los contenidos de
Grossularia y Espesartina, acompaado por un incremento en el
contenido de Pyropo, durante el enfriamiento y la exhumacin tarda
(por ejemplo, Anczkiewicz et al., 2007; Kobayashi et al, 2011;..
Nahodilova et al, 2014).Plagioclasa tiene una composicin que vara
segn su posicin textural. La plagioclasa con ampollas de
K-feldespato tiene contenidos relativamente bajos de CaO,
perteneciente a Andesine con An = desde 0,31 hasta 0,35 (Apndice
Tabla 2), mientras que la plagioclasa se produjo como matriz e
inclusin dentro de granate, y la corona de plagioclasa y biotita
tiene contenidos relativamente altos de CaO , pertenecientes a
Andesine con An = 0,37 hasta 0,48. El K-feldespato en la matriz y
en las simplectitas tiene mayores componentes albita de 0,09-0,16,
mientras que la que se produce como ampollas dentro de plagioclasa
tiene componentes albita inferiores de 0,09 hasta 0,10.Biotita
tiene diferentes pero altos valores de TiO2 de 4,48 a 6,08 en
peso.% (Ti = 0,524 a 0,721 por unidad de frmula). En general, la
biotita en la matriz tiene un alto contenido de TiO2, y la de la
corona y las symplectitas tiene bajos contenidos de TiO2. La
cordierita tiene una composicin similar con FeO = 7,40 a 8,07 en
peso.% Y MgO = 8,38 a 8,89 en peso.%. Espinela tiene alta FeO
(31,46 a 35,29 en peso.%) Y baja MgO (4,46 a 5,02 en peso.%), Que
pertenece a hercinita (Apndice Tabla 2).
5) Modelamiento de fases de equilibrio y trayectoria P-TLa
aplicacin exitosa de termobarometra convencional de alto grado,
rocas parcialmente fundidas estn limitadas por el extenso reajuste
de las composiciones de granate y biotita durante el enfriamiento y
por el hecho de que la mayor parte o incluso toda la biotita puede
ser un producto de la retrogresin (Groppo et al., 2010). Las
recientes mejoras en las bases de datos termodinmicas, en modelos
de solucin slida y masa fundida (White et al., 2007) y en el
desarrollo de mtodos para tener en cuenta la posible prdida de
fundido durante la evolucin de la roca (White y Powell, 2002;.
White et al, 2004, 2007), sugieren que las pseudosecciones P-T son
el enfoque ms adecuado para restringir la evolucin P-T de las rocas
anatcticas (por ejemplo, Groppo et al, 2010, 2012;.. Indares et al,
2008).La pseudoseccin P-T de una granulita peltica (muestra 7-19)
fue modelada con el paquete de programas de ordenador PERPLE_X
(Connolly, 2005; versin a partir de agosto de 2012) y las base de
datos termodinmicos internamente consistente de Holland y Powell
(1998, actualizado en 2002) en el sistema
Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-H2O-O2 (NCKFMASHTO), un
sistema cerrado de las composiciones de roca natural.Se utilizaron
los siguientes modelos de solucin slida: clino y ortoanfbol (Diener
et al, 2007), clinopiroxeno (Green et al, 2007), granate e ilmenita
(White et al, 2007); ortopiroxeno, espinela, estaurolita y
cordierita (Holland y Powell, 1998), biotita (Tajmanov et al.,
2009), mica blanca (Coggon y Holland, 2002), feldespato (Fuhrman y
Lindsley, 1988) y silicato fundido (White et al., 2001). El fluido
se consider como H2O puro (aH2O = 1).Modelamiento de la evolucin
metamrfica de las rocas parcialmente fundidas se complica an ms por
los posibles episodios de prdida de masa fundida (por ejemplo,
Groppo et al, 2010;. Indares et al., 2008). La primera pseudoseccin
se construy utilizando la composicin de la masa de roca medida,
que, si una cierta cantidad de masa fundida se perdi durante la
evolucin prgrada, representa la composicin final de la roca, despus
de la prdida de ese fundido. Por lo tanto, esta pseudoseccin
permite la exploracin de las fases de equilibrio en la parte alta
de T de la historia metamrfica y la evaluacin cerca del pico y la
evolucin retrgrada, pero puede no ser vlida para la evolucin
prgrada de la roca (Indares et al, 2008; White et al, 2004). Para
tener en cuenta las etapas tempranas de metamorfismo, una segunda
pseudoseccin se calcul con la masa fundida aadida a las
composiciones de masa medidas.
5.1. Pseudoseccin calculada con la mayor composicin medidaFig. 7
muestra la pseudoseccin construida con las composiciones mayores
medidas de rocas (en % en peso:. SiO2 = 52.49, TiO2 = 0,54, Al2O3 =
25,72, FeO = 12.03, MgO = 3,77, CaO = 2,92, Na2O = 0,61, K2O =
1,39, H2O = 0,54 y O2 = 0,01) para un rango P-T de 1-18 kbar y
550-950C. Las composiciones de masa se obtuvieron mediante XRF para
ca. 50 g de polvo triturado a partir de una losa de roca donde se
cort la seccin delgada. Adems, H2O se calcul a partir de la
proporcin modal de biotita en la seccin delgada (el nico mineral
hidratado presente). Modelamiento en el sistema NCKFMASHTO tambin
requiere un valor de O, para reflejar el estado de oxidacin del
sistema. Este fue probablemente muy bajo debido ya que no se observ
magnetita u otros xidos Ricos Fe3+, por lo que se le asign un valor
mnimo de 0,01 (cf, Guilmette et al, 2011;.. Indares et al, 2008).
En el rango de P-T calculado, cuarzo y granate estn casi siempre
presente. Cordierita aparece por debajo de 7 kbar, y silimanita
desaparece por debajo de 4,3 kbar. Moscovita desaparece a ca.
550-880 C por encima de ca. 5,3 kbar, biotita desaparece a ca.
780-910 C, y rutilo aparece por encima de ca. 7-11 kbar. El solidus
del sistema se encuentra entre 730 a 870 C. La fraccin de volumen
de la masa fundida aumenta con la temperatura (Fig. 7a).
Restricciones de primer orden en las condiciones metamrficas P-T
de pico y retrgradas son proporcionados por la ubicacin del campo
de estabilidad de los respectivos conjuntos en la pseudoseccin. Ms
informacin sobre la evolucin P-T de las muestras estudiadas es
proporcionada por los datos qumicos de minerales. El conjunto HP
observado Gt + Ky + Bt + Pl + Kf + Qz + Rt (M2) es estable en el
rango P-T de ca. 12-17 kbar y ca. 850-910C en presencia de masa
fundida; el conjunto retrgrado temprano Gt + Sil + Bt + Pl + Qz +
Ilm (M3) es estable en el campo P-T de 6.8 a 10.8 kbar y 870-910 C
en la condicin de la masa fundida presente; el conjunto retrgrado
tardo Gt + Crd + Sil + Bt + Pl + Kf + Qz (M4) es estable en el
estrecho campo P-T de 830 a 875 C y 5.7- 6.2 kbar en presencia de
menor masa fundida (el 3 crculo amarillo lleno de rojo en la Fig.
7b). Observe que una asociacin mineral espinela soporta Crd + Pl +
Sp + Gt + Ilm + Qz es estable a una alta T de 920C y ca. 5.2 a 5.7
kbar. Pero, alta-T no estaba relacionada con la condicin retrgrada
de granulita HP desde la espinela slo se produce en la corona local
alrededor de la silimanita, y no estaba probablemente en equilibrio
qumico con otros minerales de la matriz, tales como granate y
feldespatos.
La evolucin P-T dentro de los campos de fusin presentes se ve
limitada an ms mediante la comparacin de composiciones minerales
medidos con isopletas composicionales calculadas. Las isopletas XMg
[= Mg / (Mg + Fe)] y XCa [= Ca / (Fe + Ca + Mg)] de granate, XMG [=
Mg / (Mg + Fe)] y XTi (= Ti cationes por unidad de frmula ) de
biotita y XCA [= Ca / (Na + Ca + K)] de plagioclasa se muestra en
la Fig. 7b y c. Para el manto interno de granate, las isopletas de
XMG = 0,27 a 0,28 y de XCa=0,14 a 0,15 se cruzan en ca. 865 C y ca.
15.1 kbar (el crculo rojo 1 en la Fig. 7b). Para el manto exterior
del granate, las isopletas de XMG = 0,30 hasta 0,31 y XCA = 0,10
hasta 0,11 se cruzan en ca. 880 C y ca. 13.7 kbar (el crculo rojo 2
en la Fig. 7b). Las condiciones P-T obtenidas estn exactamente en
el campo de estabilidad del conjunto del pico (M2). Esto es
perfectamente consistente con la evidencia de la textura del manto
de granate formando como el mineral pico metamrfico de la granulita
HP.Las isopletas de XCa = 0,31-0,35 de plagioclasa con vesculas de
K-feldespato, que se considera como el mineral del pico metamrfico,
pasan o cierran el campo de estabilidad superior del conjunto M2 a
ca. 16,5 kbar y ca. 870 C (Fig. 7c). Para casi todas los biotitas,
las isopletas de XMg = 0,47-0,54 y XTi = 0,26 a 0,34 se
intersectaron a ca. 840-890 C y ca. 6 kbar, correspondiente al
campo de estabilidad del conjunto M4 (el crculo rojo 3 en la figura
7b.). Esto indica, adems, que las composiciones de biotita de alto
grado de rocas anatcticas hayan sido desactivadas durante el
enfriamiento y que la mayora o incluso la totalidad de la biotita
puede ser un producto de retrogresin (Groppo et al., 2010). Vale la
pena sealar que las condiciones P-T restringidas de las ltimas
etapas de metamorfismo estn muy cerca del solidus. Esto es
consistente con la conclusin anterior de la evolucin textural de
minerales en rocas anatecticas comnmente terminan con la
solidificacin de masas fundidas (por ejemplo, Guilmette et al,
2011;. Indares et al., 2008). Una combinacin de las estimaciones
P-T restringidas por los conjuntos metamrficos de Pico y
Retrogresin, as como la isopleta termobaromtrica del mineral revela
que la granulita peltica HP se someti a un proceso retrgrado de
descompresin casi isotrmica (Fig. 7b). Sin embargo, es posible que
un ligero calentamiento result en el pico metamrfico trmico (T
max.) que se produce en la primera etapa de retroceso.Teniendo en
cuenta la difusin de restablecer en el crecimiento de zonacin del
granate durante el enfriamiento tardo, algunos estudios previos
propusieron que la interseccin de las isopletas XCa en el borde ms
exterior del granate y los solidus pueden inferirse para
representar las condiciones de cristalizacin en estado fundido,
mientras que XFe del ncleo combinado con Xca del borde del granate
da una estimacin razonable de las condiciones mnimas del pico T-P
para las granulitas anatcticas flsicas y pelticas (Groppo et al,
2010, 2012;. Guilmette et al, 2011;. Indares et al., 2008). Basado
en este enfoque general, las condiciones retrgradas de ca. 9 kbar y
810 C se vieron limitados por los paragneises anatecticos HP de la
NBC por Guilmette et al. (2011). Sin embargo, este enfoque no es
adecuado para las presentes granulitas HP estudiadas desde que el
crecimiento de la zonificacin de porfiroblastos granate, como se
describi anteriormente. Adems, las granulitas estudiadas contienen
cordierita, lo que indica una baja P por debajo de 7 kbar (Fig. 7).
Por otra parte, cordierita es comn en los granulitas retrgadas HP
del NBC (por ejemplo, Ding y Zhong, 1999;. Ding et al, 2001; Liu y
Zhong, 1997). Por lo tanto, la evidencia muestra que las granulitas
HP de la NBC generalmente se sometieron a descompresin
significativa en el orden de ~8 kbar durante la exhumacin temprana,
en lugar de una relativamente pequea descompresin en el orden de ~5
kbar limitadas por las granulitas levemente retrgradas libres de
cordierita (Guilmette et al ., 2011).
5.2. Pseudoseccin calculada con la reintegracin del fundido a la
mayor composicin.En rocas anatecticas, la masa fundida perdida se
infiere que ocurre cuando su proporcin se eleva por encima de un
umbral crtico (Brown, 2004). En rocas reales generalmente es
imposible rastrear la historia de prdida de masa fundida, y para
evaluar la composicin y cantidad de la masa fundida perdida
actualmente (por ejemplo, Indares et al., 2008). Sin embargo,
modelamiento directo ha demostrado que las principales topologas
suprasolidus no cambian significativamente en diferentes escenarios
de la prdida de fundido, ya que son controlados en gran medida por
las fases slidas (Powell et al, 2005;. Blanca y Powell, 2002). Por
lo tanto, una composicin de protolito aproximada se puede calcular
mediante la reintegracin se funden en la composicin de la roca
medido (White et al., 2004). , Se supone que el caso ms simple de
la prdida de fusin en un solo paso Siguiendo el mtodo propuesto por
estudios similares (Indares et al, 2008 Groppo et al, 2012;..;
Guilmette et al., 2011). La composicin de la masa fundida
reintegrado se calcul con PERPLE_X en la interseccin entre un P-T
camino progrado especulado y el solidus de la composicin mayor
medida. Esta interseccin se fij en ca. 13 kbar y 870 C. Las
composiciones calculadas derretir son SiO2 = 65.84, Al2O3 = 15,19,
FeO = 0,59, MgO = 0,14, CaO = 1,93, Na2O = 1,78, K2O = 6,96 y H2O =
7,58 (en peso.%). Una cantidad de la masa fundida (14 wt.%) Con la
composicin, suficiente para llevar el solidus abajo temperaturas a
las condiciones de H2O saturados, se aadi entonces a la composicin
mayor medida. Las composiciones de rock granel reintegrado en fusin
son SiO2 = 54.36, TiO2 = 0,46, Al2O3 = 24,24, FeO = 10.43, MgO =
3,27, CaO = 2,78, Na2O = 0,77, K2O = 2,17 y H2O = 1,52 (en peso.%).
Adems, se le asign un valor mnimo O de 0,01.La evolucin general de
las rocas estudiadas se puede investigar con los pseudosecciones
reintegrado por fusin para la gama P-T a por debajo del solidus y
con los pseudosecciones calculados para las composiciones a granel
medidos para la gama P-T a por encima de la barra oblicua. Sin
embargo, Guilmette et al. (2011) argument que debido a que las
topologas generales y las isopletas composicin mineral modelados
por encima del solidus son similares con los dos conjuntos de
pseudosecciones, y el ltimo evento de la prdida de masa fundida es
desconocido, el progrado P-T trayectoria en el campo de fusin en la
actualidad tambin puede se discutir en el pseudoseccin reintegrado
fusin.Fig. 8 muestra la pseudoseccin construido con las
composiciones de roca a granel meltreintegrated para el mismo rango
de P-T como las de la figura. 7. Adems, los solidus calculadas a
partir de las composiciones a granel medida se mostraron como
referencia. Al comparar la Fig. 8 con la Fig. 7, las topologas en T
por encima del solidus son bsicamente similares. En contraste, las
topologas son drsticamente diferentes en T debajo del solidus. El
nuevo solidus generalmente se encuentra por debajo de 730 C,
moscovita es estable para bajar P y un campo granate ausente
aparece en la condicin P baja.El conjunto progrado especulado Gt +
Ky + Bt + Ms + Pl + Qz + Rt es estable en el campo P-T de 09.05 a
12.08 kbar y 550-710 C, y el conjunto de HP (M2) es estable en el
relativamente estrecho P-T mbito de ca. 14-17 kbar y ca. 850-900 C
en presencia de fusin (Fig. 8). Para el ncleo granate con altos
valores de XCA (N0.17), las isopletas composicin no tienen en
cuenta en cualquier rango de P-T, lo que indica probablemente que
el CaO-dominio rico en granate no growat sistema qumico
themodelingwhole-rock. Investigaciones anteriores argumentaron que
los dominios grosularia ricos en granate que no pueden ser
explicados por el modelado equilibrio de fases podran estar
relacionados con los cambios locales en la composicin de mayor
eficacia en trminos de Ca inducido por la descomposicin de apatita
durante metamorfismo progrado (Groppo et al., 2010; Guilmette et
al, 2011;.. Indares et al, 2008). Para el manto interno de granate,
las isopletas de XMG = 0,27-0,28 y XCA = 0,15-0,16 se cruzan en el
campo de la estabilidad del conjunto M2, con las condiciones de P-T
de ca. 15,5 kbar y ca. 860 C (el crculo rojo en la Fig. 8b).Conexin
de P-T estimaciones limitadas por la progrado y asociaciones
minerales pico y las isopletas de manto granate, un P-T ruta
progrado especulativa, que se caracteriza por la calefaccin y el
entierro, se puede reconstruir (Fig. 8b). Finalmente, un P-T ruta
completa en sentido horario se establece para el estudio granulita
peltico HP (Fig. 8b y 9) mediante la combinacin de la serie de
sesiones progrado de P-T camino con la retrgrada descrito
anteriormente.En resumen, los resultados de los modelos equilibrio
de fases representan las asociaciones observadas minerales y
evolucin textural mineral y, en algunos casos, la qumica mineral.
Pseudoseccin construy usando las composiciones de roca a granel
medidos predice que el campo de estabilidad del conjunto de pico
metamrfico est en el intervalo de 850-910 C y 12-17 kbar, y que
isopletas para la composicin mineral restringir una P mximo de ca.
16 kbar y una camiseta mxima de 900 C. El P-T ruta progrado del
granulita HP es poco limitado y se dibuja para indicar una
tendencia al aumento de P-T que se puede esperar en un entorno de
colisin. En contraste, la ruta P-T retrgrado de descompresin
isotrmica es bien limitada.Figs. 7a y 8a tambin muestran isomodes
de fusin, lo que permite una apreciacin del potencial de produccin
de fusin para el refractario, medida composiciones a granel frente
a las composiciones a granel reintegrados-fundir "frtiles". Para
las composiciones a granel medidos (Fig. 7a), la masa fundida de
6-10% en vol. Se puede producir por fusin y muscovite--biotita
deshidratacin en el pico-metamrficas condiciones P-T. A lo largo
del recorrido P-T retrgrado de isotrmica o ligera descompresin
calefaccin, la masa fundida se consuma poco a poco y hasta
solidificado por completo cuando la ruta P-T cruz el solidus a ca.
5,5-6 kbar dentro del campo de estabilidad de M4 de encaje.Para las
composiciones a granel reintegrado en estado fundido (Fig. 8a), de
fusin de ~ 20-32 vol.% Puede ser producida por la deshidratacin de
fusin de ambos muscovita y biotita en el campo de estabilidad de
ELLOS2 de encaje. Tales proporciones de masa fundida arewell encima
del umbral de cambio de viscosidad de 7-10% en volumen requerido
para el escape de masa fundida a partir de su fuente (Brown, 2007;
Rosenberg y Handy, 2005).. Por lo tanto, es razonable esperar que
slo hasta 6-10% en vol. De masa fundida permanecera en las rocas
despus de la extraccin de masa fundida, como se predijo por el
pseudoseccin de las composiciones a granel medidos. Guilmette et
al. (2011) han demostrado que los paragneises anatectic HP desde el
NBC tienen producir y escapar proporciones de masa fundida
similar.
6) Elementos traza de zircn y datacin U-Pb
El zircn de dos granulitas pelticas HP demuestran formas
euhedrales prismticas y zonacin regular dbil (Fig. 10); algunos
granos de zircn han heredado ncleo detrtico con luminiscencia y
zonacin concntrica dbil. Excluyendo los ncleos heredados, los
dominios circones analizados tienen bajos contenidos de REE de 39 a
280 ppm y proporciones Th/U de 0,003 a 0,088 (Apndice Tabla 3) y se
visualizan planos e incluso agotamiento en TRES patrones con
anomalas negativas variables de Eu (Fig. 11a, b). Todos los puntos
analizados de zircn de las dos muestras dieron concordantes o
cercanamente concordantes pero variando las edades U-Pb que van
desde 7,2 hasta 24,8 Ma para la muestra 7-19 y 19,4-43,9 Ma para la
muestra 20-1 (Fig. 11b, c).
7) Discusin7.1) Evolucin de P-T de las granulitas HP de la
NBC
A pesar de la poca accesibilidad al Sistema Oriental Himalaya,
se publicaron algunos estudios sobre las granulitas HP de la NBC.
Liu y Zhong (1997) han demostrado por primera vez un conjunto HP de
Gt + feldespato ternario + Ky + Pl + Rt + Qz, de forma variable
sobreimpresa por ensamblajes LP de Bt + Sil + Pl + Kf + IlmandSp +
Ab + Bt + Crd Opx. Condiciones P-T de 17-18 kbar y 890C y 5 kbar y
850 C se estimaron para el conjunto de HP y para la sobreimpresin
LP respectivamente; as una trayectoria P-T de la descompresin casi
isotrmica fue reconstruido (Fig. 9). Ding et al. (2001) indicaron
que las granulitas mficas fueron sometidas al menos a dos episodios
de metamorfismo a 800 C; la primera a altas presiones (14-15 kbar)
seguido de un segundo evento a 8-10 kbar. Booth et al. (2009)
reportaron una amplia gama P-T de metamorfismo de 5-14 kbar y
700-900 C. Basado en el detalle del modelamiento de equilibrio de
fases del comportamiento de la cianita en los paragneises
anatcticos, Guilmette et al. (2011) restringe una trayectoria P-T,
donde las rocas fueron enterradas a profundidades de la corteza
inferior en condiciones del pico P-T
