Abstract

We present petrographic, mineralogical, geochemical and isotopic data on the 5034 kimberlite of the Cambrian Gahcho Kue kimberlite cluster (Slave craton, northern Canada). This Group-IA kimberlite is a multiphase intrusion composed of the diatreme-facies magmatic and hypabyssal kimberlite, which intruded in at least four magmatic phases. The dominant hypabyssal phase is composed of macrocrystal monticellite – phlogopite – serpentine kimberlite. Occasional samples with diopside ± melilite may reflect local heterogeneities in the bulk composition or separate intrusive phases. Aphanitic monticellite – serpentine kimberlite forms as early and contemporaneous small-volume magmas and is present in autoliths and in cross-cutting dykes. The subsequent explosive magmatic phase formed tuffisitic kimberlite breccia, which in turn is cut by macrocrystal phlogopite – serpentine kimberlite. The phlogopite in all recognized hypabyssal rock-types has distinct compositional trends, but within a given rock-type, it also varies significantly in response to local chemical heterogeneities and to the composition of minerals adjacent to it. The large variability in phlogopite compositions is due to very local diffusion-controlled crystallization, and not to changes in bulk composition of the magma. All varieties of the 5034 kimberlite show strong evidence of contamination by host granitic rocks. Pectolite, diopside, melilite and phlogopite have replaced and crystallized around partly assimilated granitic xenoliths from a hybrid melt enriched in Si and Na. A high activity of Si may be the major factor controlling the presence of melilite in kimberlites. The mineralogical character of the 5034 kimberlite, which is intermediate between Group-I and Group-II kimberlites, can be explained by its strong contamination by granites. The composition of the kimberlite in terms of Sr and Nd isotopes suggests an asthenospheric origin of the melt and allows for incorporation of no more than 8–12% granitic material into the parental magma.

Abstract

Nous présentons des données pétrographiques, minéralogiques, géochimiques et isotopiques à propos de la kimberlite 5034 de l’agglomération de kimberlites de Gahcho Kue (d’âge cambrien, craton de l’Esclave, partie nord du Canada). Cette kimberlite à affinités au groupe IA est une intrusion multiphasée composée de kimberlite ayant un faciès diatrème et de kimberlite subvolcanique, mise en place en au moins quatre venues. La phase subvolcanique dominante est composée de kimberlite à macrocristaux de monticellite – phlogopite – serpentine. Les échantillons contenant l’assemblage diopside ± mélilite, plutôt occasionnels, pourrait résulter d’hétérogénéités locales en composition du magma ou bien d’une venue intrusive séparée. La kimberlite aphanitique à monticellite – serpentine s’est formée de façon précoce à partir de petits volumes de magma kimberlitique et se présente sous forme d’autolithes et en filons tardifs. Vient ensuite une phase magmatique explosive qui a formé la kimberlite tuffisitique bréchique, et enfin une kimberlite à macrocristaux de phlogopite + serpentine. La composition de la phlogopite dans tous ces variantes subvolcaniques montre des tracés évolutifs distincts, mais au sein d’un type de roche, elle varie aussi selon les hétérogénéités locales et la composition des minéraux adjacents. La variabilité marquée de la composition de la phlogopite serait due à sa cristallisation régie très localement par la diffusion, et non aux changements en composition globale du magma. Toutes variétés de la kimberlite 5034 témoignent d’une contamination marquée par les roches-hôtes granitiques. Pectolite, diopside, mélilite et phlogopite ont remplacé et cristallisé autour de xénolithes granitiques partiellement assimilés à partir d’un magma hybride enrichi en Si et Na. Une activité accrue de Si pourrait bien être un facteur régissant la présence de mélilite dans ces kimberlites. Le caractère minéralogique de la kimberlite 5034, qui est intermédiaire entre les kimberlites de groupe I et ceux de groupe II, pourrait résulter d’une forte contamination par le granite. La composition de la kimberlite en termes des isotopes de Sr et de Nd indique une origine asthénosphérique et permet une incorporation d’au plus 8 à 12% de matériau granitique dans le magma parental.

(Traduit par la Rédaction)

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