Retrográd metamorfózishoz kapcsolódó fluidumok egy variszkuszi szubdukciós csatornában: fluidumzárvány-vizsgálatok a Cabo Ortegal Komplexum ultrabázisos kőzeteiben

Absztrakt

Az exhumálódott, nagy nyomású metamorf terrénumok – mint a spanyolországi Cabo Ortegal Komplexum (COK) – kőzetei közvetlen bizonyítékokkal szolgálnak a szubdukciós környezetben zajló fluidum–kőzet kölcsönhatásokról. Vizsgálataink fókuszában a COK két fő köpeny egységéből (Herbeira- és Limo-masszívum) származó amfiboltartalmú piroxenit kőzetek állnak, amelyek a szubdukciós csatornában zajló exhumációs folyamatok eredményeként eltérő mértékben gazdagodtak amfibolban, és szerpentinesedtek. A klinopiroxén és az amfibol több, a szerpentinesedést megelőző és azzal egyidejűleg csapdázódott másodlagos fluidumzárvány-típust tartalmaz. Munkánk célja a retrográd reakciók során, a szubdukciós környezetben kulcsfontosságú szerepet játszó fluidumok megismerése a másodlagos fluidumzárványok tanulmányozásával.

A fluidumzárvány petrográfia alapján három másodlagos zárványtípust különítettünk el, amelyek három fő fluidummigrációs eseményt rögzítettek az alábbi feltételezhető kronológiai sorrendben: I.) CO2-gazdag, N2-CH4-tartalmú fluidum, II.) N2-CH4-tartalmú, nagy sótartalmú vizes fluidum, III.) CH4-gazdag, alárendelten H2-tartalmú, enyhén sós fluidum. A Ca-Mg-karbonátokból és illó komponensekből (CH4 és N2) álló I. típusú zárványok a csapdázódást követően a befogadó amfibol–fluidum (CO2-gazdag, min. 53,3–69,5 mol%) reakció eredményeként jöhettek létre. E folyamat során létrejött szilárd fázisokat ún. mostohaleány-ásványnak tekinthetjük. A szén-dioxidot fogyasztó karbonátképződés eredményeként a reziduális fluidum nitrogénben és metánban gazdagodott. A szobahőmérsékleten háromfázisú (szilárd, folyadék és gáz) II. típusú zárványok nagy szalinitású (kb. 37–61 wt.% NaCl) vizes fluidumot csapdáztak, amelyben a nitrogén és alárendelten a metán is meghatátozó alkotórész. A vizsgált kőzetekben leggyakrabban előforduló, legfiatalabb zárványtípus (III.) klinopiroxénben, valamint amfibolban is jelen van. A szöveti bizonyítékok szerint az I. és II. típusú fluidumzárványok csapdázódása megelőzte a szerpentinesedést, míg a CH4-gazdag, alárendelten H2-tartalmú enyhén sós (2,4–7,9 wt.% NaCl) fluidumot reprezentáló III. típusú zárványok közvetlenül a szerpentinesedéshez kötődnek, ami a legkésőbbi, az egész kőzettani egységet átható szerpentinesedésért felelős fluidumként értelmezhető. Vizsgálataink alapján a COK ultrabázisos kőzetei olyan eltérő kemizmusú és többfázisú fluidummigrációs eseményekről tanúskodnak, amelyek másodlagos fluidumzárványok formájában a variszkuszi szubdukciós csatornában a retrográd metamorf út során csapdázódtak.