Abstract

Petrological and geochronological studies of Tertiary granite and gabbro plutons in southeastern Alaska provide information about the Mid-Miocene post-accretionary magmatic history of the region. The Burnett Inlet Igneous Complex is a 20 Ma bimodal granite–gabbro complex located on Etolin Island and adjacent areas in central southeastern Alaska. It consists of three main members: granite, alkali granite, and a gabbro–diorite unit consisting of intermingled mafic, hybrid and granitic rocks. Mafic magmatic enclaves are ubiquitous in the complex. They occur as isolated inclusions in the silicic plutons and as packed masses in the intermingled zones of the gabbro–diorite unit. The mafic enclaves typically display round and pillow-like shapes, igneous textures, and chilled margins, and thus denote the mingling of mafic and felsic magmas. Petrographic and geochemical features indicate that the complex developed via a combination of fractional crystallization, crystal accumulation and magma mixing. Systematic changes in mineralogy and coherent, curvilinear trends on geochemical diagrams indicate that the mafic and felsic magmas each evolved separately, mainly by crystal accumulation and fractionation. Magma-mixing textures, such as micro-inclusions and quartz xenocrysts in some mafic rocks, suggest mafic–felsic magma mixing and hybridization. However, the compositional and viscosity differences precluded bulk mixing between end-member granite and basalt magmas. Mixing probably involved intermediate magmas, whose smaller differences in composition and viscosity would have permitted hybridization. Both the mafic and felsic units have within-plate geochemical characteristics, indicating that post-accretionary magmatism occurred within an overall extensional tectonic setting. Distributions of apatite fission-track lengths and mineral-cooling curves imply that the magmatic rocks cooled to less than 100°C within 5 million years of emplacement. The complex is interpreted to have initially evolved as a shallow-level silicic magma chamber heated by underplated basaltic magma derived from partial melting of enriched upper mantle. Subsequent invasion of the silicic magma chamber by basaltic intrusions induced an explosive eruption phase, followed by rapid crystallization and cooling of the entire complex.

Abstract

Les études pétrologiques et géochronologiques de plutons de granite et de gabbro d’âge tertiaire dans le sud-est de l’Alaska fournissent des indices à propos de l’évolution magmatique suite à l’accrétion dans la région au miocène moyen. Le complexe igné bimodal (granite–gabbro) de Burnett Inlet, mis en place il y a 20 million d’années, est situé sur l’île d’Etolin et dans les régions avoisinantes de la partie centrale du sud-est de l’Alaska. Nous distinguons trois membres principaux: granite, granite alcalin, et une unité mixte de gabbro–diorite contenant un mélange de roches mafiques, hybrides et granitiques. Les enclaves mafiques sont très répandues dans ce complexe. Elles se trouvent en isolation dans les plutons siliceux et en empilements compacts dans les zones mixtes de l’unité de gabbro–diorite. Les enclaves mafiques font preuve de formes rondes ou en coussin, des textures ignées et des bordures figées, démontrant ainsi l’importance d’un mélange de magmas mafique et felsique. Les caractéristiques pétrographiques et géochimiques indiquent que le complexe se développa grâce à une combinaison de cristallisation fractionnée, d’une accumulation de cristaux, et d’un mélange de magmas. Des changements systématiques en minéralogie et des tracés cohérents et courbes sur des diagrammes de données géochimiques indiquent que les magmas mafique et felsique ont évolué séparément, surtout par accumulation de cristaux et par fractionnement. Des textures typiques de mélange de magmas, par exemple des micro-inclusions et des xénocristaux de quartz dans certaines roches mafiques, témoignent d’un mélange de magmas et d’une hybridisation. Toutefois, les différences en composition et en viscosité excluent la possibilité d’un mélange complet entre deux magmas, l’un granitique et l’autre basaltique. Le processus de mélange aurait plutôt impliqué des magmas intermédiaires, dont les différences moins grandes en composition et en viscosité auraient favorisé l’hybridisation. Les roches des unités felsiques et mafiques possèdent des caractéristiques d’un magmatisme intra-plaques, témoignant d’une activité post-accrétion dans un milieu extensionnel. La distribution de tracés de fission de l’apatite et les courbes de refroidissement des minéraux montrent que ces roches magmatiques ont refroidi à moins de 100°C dans l’espace de cinq million d’années après leur mise en place. Le complexe aurait d’abord été réchauffé par dessous par la venue de magma basaltique dérivé par fusion partielle du manteau supérieur enrichi. Par la suite, l’introduction de venues basaltiques dans la chambre magmatique occupée par le magma siliceux aurait provoqué une phase explosive d’éruption, et ensuite une cristallisation rapide et un refroidissement complet du complexe.

(Traduit par la Rédaction)

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