Abstract

Coticules (garnet-rich quartzites) are chemically distinctive lithologies of controversial origin. They generally occur in pelitic schists, amphibolites, cherts, and quartzites as thin layers or discontinuous lenses in Paleozoic formations in the New England Appalachians and other orogenic belts. Geochemical data were collected to characterize coticules and their host rocks from the Middle Silurian Perry Mountain Formation of southern New Hampshire (near Rochester) and western Maine (near Rangeley), and the Cambrian Megunticook Formation of coastal Maine (Camden and Calais). Relative to their host rocks, the coticules are enriched in Fe, Mn, and P, and depleted in Ti and alkalis. Electron-microprobe analyses of garnet show higher spessartine and lower almandine components relative to garnet in the host. Coticules are light-REE-enriched and heavy-REE-depleted. They have concentrations between 10 and 100 times those of chondrites, generally lack a Ce anomaly, and have a negative Eu anomaly. Major-element compositions and REE profiles argue strongly against a hydrothermal origin for these rocks, and do not obviously support a hydrogenous (diagenetic) origin such as Mn–Fe formation. Rare-earth-element patterns differ as much within a local area as for widely separated samples within a single formation. All three samples from the Megunticook Formation are nearly identical, supporting stratigraphic correlation. But they are also like some of the Perry Mountain Formation samples, so that coticule compositions for a formation are not unique.

Abstract

Les coticules (quartzites grenatifères) sont des roches ayant une composition distincte et une origine controversée. On les trouve en général dans des séquences de schistes pélitiques, d’amphibolites, de cherts, et de quartzites, en minces couches ou en lentilles discontinues dans les formations paléozoïques des Appalaches de la Nouvelle-Angleterre et ailleurs dans des ceintures orogéniques. Des données géochimiques ont été prélevées afin de caractériser les coticules et leurs roches-hôtes de la Formation de Perry Mountain (âge silurien moyen) du sud du New Hampshire, près de Rochester, et de l’ouest du Maine, près de Rangeley, ainsi que la Formation de Megunticook (cambrien), de la partie côtière du Maine, près de Camden et de Calais. Par rapport à leurs roches-hôtes, les coticules sont enrichies en Fe, Mn, et P, et appauvries en Ti et en alcalins. Les analyses du grenat à la microsonde électronique montrent une teneur plus élevée en spessartine et plus faible en almandin que le grenat de la roche-hôte. Les coticules sont enrichies en terres rares légères et appauvries en terres rares lourdes. Leurs concentrations en terres rares varient entre 10 et 100 fois les teneurs chondritiques. En général, les coticules sont sans anomalie en Ce, mais elles montrent une anomalie négative en Eu. Les compositions en termes des éléments majeurs et les profils des terres rares montrent clairement qu’une origine hydrothermale ne peut être retenue, de même qu’une origine “hydrogénée” (diagénétique), comme c’eest le cas pour une formation de Mn–Fe. Les profils en terres rares d’échantillons d’une seule formation diffèrent autant au sein d’une région restreinte que sur une plus grande échelle. Les trois échantillons de la Formation de Megunticook sont presqu’identiques, ce qui pourrait encourager une application pour fins de corrélation stratigraphique. Mais ils ressemblent aussi aux échantillons de la Formation de Perry Mountain, ce qui démontre que la composition des coticules n’est pas distincte dans une formation particulière.

(Traduit par la Rédaction)

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