Material transport in channelized fluids-examples from high-temperature shear zones in the Central-European Variscan belt

Summary Two Variscan small scale shear zones and their precursors were analyzed to evaluate fluid-assisted chemical and physical changes. The retrograde transformation of the Weissenstein eclogite under amphibolite facies conditions (Münchberg Massif/Bavaria) and the shear deformation in the Lattersberg amphibolite (Odenwald/Hesse) are accompanied by significant mass transport, mainly of K, Ba, P, Sr, Zr and the LRE elements. The whole rock and mineral chemistry reveal that the active fluids during retrogression were alkali-rich as well as F- and/or (PO ₄ ^3- )-rich, and probably explain the observed mobility and transport of so-called immobile elements such as Zr. The calculated fluid/rock ratios of the shear zones are not higher than 2–10.The comparison with retrogressed eclogites of the Schwarzwald shows similar chemical changes as in the Weissenstein eclogite. Additionally, the comparison with retrogressed but minor deformed parts of the Weissenstein eclogites reveals that the degree of chemical changes does not depend on the state of deformation.The transformation of the eclogites led to a significant volume increase of about 20%, which must imply structural consequences like pure shear ductile deformation in the surrounding rocks and extensional tectonics above the retrogressed rocks.The interpretation of the chemical composition of retrogressed and/or fluid ingressed metabasic rocks must be handled with caution concerning LIL, LRE elements and Zr.

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Materialtransport in kanalisierten Fluiden-Beispiele von Hochtemperatur-scherzonen der Mitteleuropäischen Varisziden

Zusammenfassung Zwei geringmächtige variskische Scherzonen und ihre Ausgangsgesteine wurden auf fluid-unterstützte chemische und physikalische Änderungen hin untersucht. Die retrograde, amphibolitfazielle Umwandlung des Weissenstein Eklogites (Münchberger Gneismasse/Bayern) und die Zerscherung des Lattersberg Amphibolites (Odenwald/ Hessen) wurden von signifikanten Massentransporten, insbesondere von K, Ba, P, Sr, Zr und den LRE Elementen, begleitet. Die Gesamtgesteins- und Mineralchemie zeigt, daß die während der retrograden Überprägung aktiven Fluide sowohl reich an Alkalien als auch an F und/oder (PO ₄ ^3– ) waren. Dies erkl:art wahrscheinlich die Mobilität des immobilen Elementes Zr. Das berechnete Fluid/Gesteinsverhältnis betrug maximal 2–10.Der Vergleich mit Daten von retrograden aber weniger deformierten Bereichen des Weissenstein Eklogites zeigt, daß hier das Ausmaß der chemischen Änderungen unabhängig von der Deformation ist. Ein Vergleich mit retrograd überprägten Eklogiten aus dem Schwarzwald zeigt vergleichbare chemische Änderungen wie im Weissenstein Eklogit.Die retrograde Entwicklung der Eklogite führte zu einem signifikanten Volumengewinn von etwa 20%. Dies könnte strukturelle Konsequenzen für die Nebengesteine, wie z.B. einfache Scherung und Dehnung, gehabt haben.Die Interpretation der chemische Zusammensetzung retrograd überprägter und/oder fluidinfiltrierter basischer Gesteine in bezug auf LIL, LRE Elemente und Zr muß, nach den vorliegenden Ergebnissen, mit Vorsicht behandelt werden.

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With 7 Figures