La géochimie isotopique du faciès granulite du Bamble (Norvège) et l'origine des fluides carbonés dans la croûte profonde

Résumé En Fr

Various carbonaceous species found in granulite facies rocks from the Bamble area (Norway) have been separated and isotopically analyzed in order to specify mantle or crustal origin. Quartz crystals in the acidic rocks contain CO₂ fluid inclusions with isotopically light carbon (— 24,2 to — 14,1 ‰ relative to PDB), which can be related to mixtures of organic carbon common in the Scandinavian basement with minor amounts of CO₂ from decarbonatation of carbonates. These inclusions are supposed to represent the memory of prograde metamorphism. Acidic rocks as well as intrusive amphibolitized mafic rocks (hyperites) contain abundant late synmetamorphic carbonates, which, after their lsO composition were precipitated or reequilibrated down to 400 °C. Their δ¹³C (— 8.2 ± 1 ‰ relative to PDB) points to growing up mantle influence just after the metamorphic paroxysm. The hyperites contain also large amounts of non carbonate carbon (400 to 1 700 ppm representing 60 to 90 % of the total carbon), released only upon fusion of the sample. This carbon is considered to represent carbon dissolved in the melt at the time of emplacement and trapped in the silicate network (interstitial defects or scapolite) during crystallization. Its concentration and isotopic composition (— 13.9 ± 2.5 ‰ relative to PDB) is explained in terms of equilibrium with heavy carbonic fluid and partial outgassing under a few kbars.

Les diverses espèces carbonées existant dans les roches caractéristiques du faciès granulite de Bamble (Norvège) ont été séparées et analysées isotopiquement dans le but de déterminer la part du carbone d'origine crustale et celle qui peut être attribuée au manteau. Les inclusions fluides préservées dans les cristaux de quartz ont un δ¹³C bas, caractéristique du carbone crustal de cette région de socle riche en matière organique. Elles sont le témoin de la phase prograde du métamorphisme. D'après les isotopes de l'oxygène, les carbonates synmétamorphiques tardifs ont fixé un équilibre isotopique correspondant à une température de 400 à 700 °C. Les δ¹³C variant de — 11,6 à — 4,3 sont les témoins de l'influence grandissante du CO₂ mantélique. Les hypérites (roches basiques intrusives amphibolitisées) sont caractérisées par une phase carbonatée de δ¹³C égal à — 8,2 ± 1 ‰ et par une phase carbonée libérée uniquement à la fusion représentant de 60 à 90 % du carbone total. Ce carbone correspond probablement au carbone dissous dans le magma au moment de sa mise en place et préservé dans le réseau d'un ou plusieurs minéraux silicatés.