Stranded and equilibrated assemblages of late feldspars in two granitic pegmatites in the Pampean Ranges, Argentina

Abstract

Late primary K-feldspar in two granitic pegmatites from the Pampean pegmatite province in Argentina shows similar patterns of growth and exsolution, but different structural states and mineral associations. (i) In El Criollo, a beryl - columbite - phosphate pegmatite in the Punilla pegmatite field, a single miarolitic cavity in the blocky zone is lined with pale rusty crystals of veinperthitic K-feldspar and quartz. The Kfs host, Or89.7 Ab7.8 Rbf0.3 LEf(? 1.1 (□Si4O8)1.2 (∼88 vol.%), corresponds to optically and XRD-monoclinic, but highly (Al,Si -ordered orthoclase (2t1 = 0.82), with only a slight incipient conversion to intermediate grid-twinned microcline along contacts with exsolved low albite, Ab98.1 An1.2 Or0.9 (∼12 vol.%). The homogeneous precursor of the perthite contained ∼22 mole % Abss. The perthitic orthoclase is overgrown, mainly on the {010} faces, by nonperthitic, gemmy, pale grey to beige orthoclase, Or91.6 Ab6.1 Rbf0.5 Cno.2 Srf0.1 LEf(?)0.2 (□Si4O8)1.5, with 2t1 equal to 0.84. Small tabular crystals of white low albite, Ab99.5 Or0.7, elongate parallel to c, are situated on the {010} faces of the orthoclase in epitactic orientation. (ii) In San Luis II, a spodumene pegmatite in El Totoral pegmatite field, crystals of coarsely perthitic K-feldspar and quartz line cavities in the core-margin zone. The mottled-grey euhedral K-feldspar, Or92.3 Ab4.1 Rbf1.1 Csf0.1 Cn0.1 Srf0.1 LEf(?)1.5 (□Si4O8)0.8 (∼92 vol.%), locally altered to muscovite and clay minerals, is very close to end-member low microcline with vein-shaped exsolution lamellae of low albite. Ab99.1 An0.1 Or0.4 Cn0.1 Srf0.1 (∼8 vol.%). The homogeneous precursor of the perthite contained ∼13 mole % Abss. All faces of the perthite crystals have an even overgrowth of pale grey, nonperthitic low microcline, Or92.8 Ab4.8 Rbf0.2 Srf0.1 LEf(? 1.8(□Si4O8)0.3. The cavity space among the crystals of the K-feldspar and primary quartz is largely filled by microcrystalline secondary quartz, "chalcedony", opal and goethite. Different subsolidus histories of the two host vugs explain the conspicuous contrast between the structural states of their cavity-lining K-feldspar. In El Criollo pegmatite, the cavity probably quickly lost residual aqueous fluid, as the orthoclase of both the primary perthitic crystals and particularly of the gemmy overgrowth show only stranded, coherent domain-scale order and twinning, and very limited alteration. In the San Luis II pegmatite, the cavity-lining K-feldspar shows considerable alteration and overgrowth by low-temperature phases, indicative of substantial hydrothermal activity, which promoted (Al,Si)-ordering to give tartan-twinned low microcline in both the primary perthitic crystals and the norperthitic overgrowths.

Le feldspath potassique primaire qui s’est formé tardivement dans deux pegmatites granitiques de la province pegmatitique de Pampea, en Argentine, montre des points communs en termes de croissance et d’exsolution, mais des différences marquées en termes du degré d’ordre et d’associations minérales. (i) A El Criollo, une pegmatite à béryl – columbite – phosphate du champ pegmatitique de Punilla, une seule cavité miarolitique de la zone à cristaux polyédriques est tapissée de cristaux pâles de couleur rouille de feldspath potassique, perthitique à veines, avec quartz. L’hôte dans cette perthite, Or89.7 Ab7.8 Rbf0.3 LEf(?)1.1 (Si4O8)1.2 (~88% en volume), correspond optiquement et en diffraction X à une phase monoclinique (orthose) fortement ordonnée, avec 2t1 = 0.82, et un début de conversion à la microcline intermédiaire avec maclage quadrillé le long des contacts avec l’albite ordonnée exsolvée, Ab98.1 An1.2 Or0.9 (~12% en volume). Le précurseur homogène de la perthite contenait ~22% Abss (base molaire). L’orthose perthitique est recouverte, surtout sur les faces {010}, d’une surcroissance d’orthose non perthitique, gemme, gris pâle à beige, Or91.6 Ab6.1 Rbf0.5 Cn0.2 Srf0.1 LEf(?)0.2 (Si4O8)1.5, avec 2t1 egal à 0.84. De petits cristaux tabulaires blancs d’albite ordonnée, Ab99.5 Or0.7, allongés parallèles à c, recouvrent les faces {110} de l’orthose, en relation épitactique. (ii) A San Luis II, une pegmatite à spodumène du champ de El Totoral, des cristaux grossiers et perthitiques de feldspath potassique et de quartz tapissent les cavités de la zone externe du coeur du massif. Les cristaux idiomorphes de feldspath potassique sont gris nuagé, Or92.3 Ab4.1 Rbf1.1 Csf0.1 Cn0.1 Srf0.1 LEf(?)1.5 (Si4O8)0.8 (~92% en volume), localement transformés en muscovite et en argiles; ils sont très près du pôle microcline ordonné, avec des lamelles exsolvées en veines d’albite ordonnée, Ab99.1 An0.1 Or0.4 Cn0.1 Srf0.1 (~8% en volume). Le précurseur homogène de la perthite contenait ~13% d’albite Abss (base molaire). Toutes les faces des cristaux de perthite sont recouvertes d’une surcroissance uniforme gris pâle de microline ordonné non perthitique, Or92.8 Ab4.8 Rbf0.2 Srf0.1 LEf(?)1.8(Si4O8)0.3. Les espaces entre les cristaux de feldspath potassique et de quartz sont surtout remplis de quartz microcristallin secondaire, “calcédoine”, opale et goethite. Des différences dans l’évolution subsolidus des deux cavités hôtes expliquent le contraste frappant en termes du degré d’ordre du feldspath potassique sur les parois. Dans la pegmatite de El Criollo, la cavité a probablement perdu la phase fluide résiduelle rapidement; l’orthose des cristaux primaires devenus perthitiques et de la surcroissance gemme ne contient que des domaines ordonnés cohérents et maclés, conservés de façon métastable, et très peu d’altération. Dans la pegmatite de San Luis II, les cristaux de feldspath potassique le long des parois montrent des signes importants d’altération et de surcroissances de phases de basse température, indications d’une activité hydrothermale substantielle, qui a favorisé la mise en ordre (Al,Si) du feldpath pour mener à la forme à maclage quadrillé du microcline ordonné, aussi bien dans les cristaux perthitiques que dans les surcroissances non perthitiques.