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BSGF - Earth Sci. Bull.
Volume 195, 2024
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Article Number | 20 | |
Number of page(s) | 18 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/bsgf/2024018 | |
Published online | 11 October 2024 |
Two metamorphic cycles recorded by monazite in eclogite-facies gneisses (Southern Armorican Massif, France): A Cambro-Ordovician continental crust involved in eo-Variscan subduction
1
UMR 6524, Laboratoire Magmas − Volcans, Université Blaise Pascal, Clermont Ferrand
2
Institut de Physique du Globe de Paris, Université de Paris-Cité, Paris
3
Dept. of Earth Sciences, University of Hawaii at Mānoa
* Corresponding author: valerie.bosse@uca.fr
Received:
16
March
2024
Accepted:
26
August
2024
We present U-Th/Pb data obtained for xenotime and monazite from the polycyclic eclogite-facies para- and ortho-gneisses of the Les Essarts Unit (Vendée, southern Armorican Massif, France), which have recorded an HT-LP cycle ending with a first retrogression and a subsequent HP eclogite-facies metamorphism similar to that of the neighbouring eclogites. Some paragneisses and orthogneisses are only slightly deformed and retrogressed, showing the structure of nebulitic migmatite or metagranite, respectively; both show well-preserved complex coronitic and pseudomorphic microstructures, due to the eclogite-facies metamorphism. Monazite I and xenotime crystallised during the HT stage providing an opportunity to date the early HT metamorphic event in the paragneiss and the emplacement of granite in the orthogneiss. U/Pb ages obtained from monazite I and xenotime of the cordierite-bearing migmatitic paragneisses range between 510 and 480 Ma (Late Cambrian-Early Ordovician). These ages may correspond to the crystallisation and/or re-equilibration of monazite and xenotime during the prograde stage of the HT cycle, close to the T peak. Consistent monazite and xenotime U/Pb ages around 496 Ma in the orthogneiss represent the age of the granite protolith. During subsequent HP overprint in the gneisses, numerous coronas developed at the expense of the early HT parageneses, in particular plagioclase. In both paragneiss and orthogneiss, monazite I in contact with HT plagioclase reacted to form apatite + zoisite + monazite II coronas. The small monazite II crystals could be dated in a paragneiss sample and gave a lower intercept age of 395 ± 9 Ma, interpreted as the age of the eclogite-facies HP metamorphism. This age is in agreement with those obtained in HP metamorphic rocks of the Upper Allochthon Unit of the Iberian-Armorican Arc (Bragança, Cabo-Ortegal, Audierne) representing the first evidence of convergence in the Variscan cycle.
Résumé
Deux cycles métamorphiques enregistrés par la monazite de gneiss de faciès éclogite (domaine sud armoricain, France) : une croûte continentale cambro-ordovicienne impliquée dans la subduction éo-varisque. Nous présentons des âges U-Th/Pb obtenus pour le xénotime et la monazite des paragneiss et orthogneiss polycycliques de l’unité des Essarts (Vendée, domaine sud armoricain, France), qui ont enregistré un cycle de HT-BP se terminant par une première phase de rétromorphose, suivi d’un métamorphisme postérieur dans le faciès éclogite, semblable à celui des éclogites voisines. Certains paragneiss et orthogneiss sont très peu déformés et rétromorphosés, montrant respectivement la structure initiale d’une migmatite nébuleuse ou d’un métagranite. Ils présentent tous des textures coronitiques et des pseudomorphoses complexes formées au cours du métamorphisme en faciès éclogite. La monazite I et le xénotime ont cristallisé pendant le stade de HT, ce qui permet de dater ce métamorphisme précoce dans le paragneiss, et la mise en place du granite dans l’orthogneiss. Les âges U/Pb obtenus dans la monazite I et le xénotime des paragneiss migmatitiques à cordiérite se situent entre 510 et 480 Ma (fin du Cambrien-début de l’Ordovicien). Cet intervalle d’âges peut correspondre à la cristallisation et/ou au rééquilibrage de la monazite et du xénotime au cours de la phase prograde du cycle de HT, près du pic en température. Les âges U/Pb autour de 496 Ma dans la monazite et le xénotime de l’orthogneiss représentent l’âge du protolithe granitique. Au cours du métamorphisme de HP ultérieur, de nombreuses couronnes se sont développées aux dépens des paragenèses de HT précoces, en particulier le plagioclase. Dans les paragneiss et les orthogneiss, la monazite I en contact avec le plagioclase de HT a réagi pour former des couronnes d’apatite, zoisite et monazite II. Les cristaux de monazite II de très petite taille ont pu être datés dans un échantillon de paragneiss et ont donné un âge de 395 ± 9 Ma, interprété comme l’âge du métamorphisme de HP dans le faciès éclogite. Cet âge est en accord avec ceux obtenus dans les roches métamorphiques de HP de l’unité Allochtone Supérieure de l’Arc ibéro-armoricain (Bragance, Cabo-Ortegal, Audierne) qui représentent les premières manifestations de la convergence du cycle varisque.
Key words: Monazite dating / polycyclic metamorphism / Armorican Massif / eclogite-facies metamorphism / Ibero-Armorican Arc / Variscan belt
Mots clés : datation monazite / métamorphisme polycyclique / massif armoricain / métamorphisme en faciès éclogite / Arc Ibéro-armoricain
© V. Bosse et al., Published by EDP Sciences 2024
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