Multi-stage metamorphic re-equilibration in eclogitic rocks from the Hercynian basement of NE Sardinia (Italy)

Summary Eclogitic rocks are hosted within gneisses and migmatites of the Hercynian basement of NE Sardinia. They are characterized by two compositional layers: garnet-pyroxene rich-layers and amphibole-plagioclase layers. The former contain structural, mineralogical and compositional relics of eclogite facies re-equilibration. Four stages of evolution have been identified: an eclogite stage, a granulite stage and a retrograde amphibolite to greenschist stage. A possible pre(?)-eclogite stage is documented by inclusions of euhedral tschermakitic amphibole + zoisite within the core of garnet. This early stage was followed by an increase in pressure under which the eclogite climax developed (T up to 700 °C, P =13-15 kbar), as documented by omphacite inclusions towards the rim of garnet.Characteristic mineral reactions after the eclogitic stage are: omphacite diopside + plagioclase (symplectite) and garnet orthopyroxene + plagioclase. These reactions testify the presence of a granulite stage during which the peak of metamorphism was reached (T up to 870'C, P 10 kbar). The orthopyroxene cummingtonite + quartz and garnet + diopside hornblende + plagioclase (kelyphite) transformations indicate extensive amphibolite retrogression (T = 550650 °C, P = 3-7 kbar). Finally, actinolite and chlorite developed (greenschist stage) at falling temperature and pressure (T = 300-400 °C, P < 2-3 kbar).

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Mehrstufige metamorphe Reequilibration eklogitischer Gesteine aus dem hercynischen Basement NE Sardiniens (Italien)

Zusammenfassung Eklogitische Gesteine kommen in Gneisen und Migmatiten des hereynischen Basements in NE Sardinien vor. Sie sind durch einen modalen Zweitagenbau von einerseits Granat-Pyroxen andererseits Amphibol-Plagioklas charakterisiert. In ersteren sind Relikte einer strukturellen, mineralogischen und mineralchemischen Reequilibration unter eklogitfaziellen Bedingungen enthalten. Vier Entwicklungstadien sind unterscheidbar: ein Eklogit-, ein Granulit-, sowie ein retrogrades Amphibolit- und Grünschieferstadium. Ein mögliches prä(?)-eklogitisches Stadium ist durch die Einschlüsse von tschermakitischem Amphibol + Zoisit in Granatkernen angedeutet. Auf dieses Frühstadium folgte, dokumentiert durch Omphaziteinschlüsse im Granatrandbereich, Druckzunahme und es wurden eklogitfazielle Bedingungen (T bis zu 700 °C, P = 13-15 kbar) erreicht.Charakteristische Mineralreaktionen nach der Eklogitbildung sind Omphazit Diopsid + Plagioklas (Symplektite) und Granat Orthoyroxen + Plagioklas. Diese Reaktionen belegen das Vorliegen eines Granulitstadiums, während dem der Metamorphosehöhepunkt (T bis 870°C, P 10 kbar) erreicht wurde. Die Umwandlungen von Orthopyroxen Cummingtonit + Quarz und Granat + Diopsid Hornblende + Plagioklas (Kelyphit) belegen eine intensive retrograde amphibolitfazielle Überprägung (T = 550-650°C, P = 3-7 kbar). Aktinolith und Chlorit (Grünschieferstadium) bildeten sich bei weiter fallenden Temperaturen und Drucken (T = 300-400 °C, P < 2-3 kbar).