Abstract

Crustal xenoliths entrained in the Hatcher Mesa lamproite, Leucite Hills, in Wyoming, consist of ultramafic, mafic and felsic varieties. Geothermometric calculations based on two-pyroxene thermometry indicate equilibrium temperatures of ~800 ± 50°C. Petrographic observations, along with whole-rock and mineral compositions, indicate that the xenoliths were generated by crystallization of mantle-derived mafic magmas during the Archean; these xenoliths were subsequently affected by high-grade metamorphism. The geochemical characteristics of the xenoliths, such as negative Nb–Ta–Ti and positive Pb anomalies, enrichment in the LILE (large-ion lithophile elements), and the Pb isotopic ratios point to parental magmas generated in an arc-like setting, supporting those models that involve accretion of the thinned, southern part of the Wyoming craton. Although the host lamproite and the xenoliths from the lower crust are not related genetically, their parental magmas originated from the underlying Wyoming mantle. It seems likely that the melting events that generated the protolith for the xenoliths contributed to the formation of a refractory mantle source under Wyoming. Such a modified, depleted source is considered essential for the petrogenesis of lamproites, including those occurring in the Leucite Hills.

Abstract

Les enclaves d’origine crustale entrainées dans la lamproïte de Hatcher Mesa, à Leucite Hills, au Wyoming, ont une composition ultramafique, mafique ou felsique. Les calculs géothermométriques fondés sur la composition des deux pyroxènes indiquent une température d’équilibrage d’environ 800 ± 50°C. Nos observations pétrographiques et la composition des roches et des minéraux indiquent que ces enclaves ont résulté de la cristallisation de magmas mafiques dérivés du manteau au cours de l’Archéen; ces enclaves ont par la suite été affectées par un épisode de métamorphisme de grade élevé. Le profil géochimique des xénolites, par exemple une anomalie négative dans les teneurs de Nb, Ta et Ti, une anomalie positive dans les teneurs en Pb, un enrichissement en éléments lithophiles à gros rayon, et les rapports des isotopes de Pb font penser à des magmas parents générés dans un milieu typique d’un arc, ce qui concorde avec les modèles impliquant l’accrétion d’une croûte atténuée dans le secteur sud du craton de Wyoming. Quoique la lamproïte hôte et les xénolites provenant de la croûte inférieure n’ont aucun lien génétique, leurs magmas antécédants ont eu leur origine dans le manteau soujacent du craton. Il semble probable que les événements de fusion qui ont généré la suite ignée précurseur des xénolites aient contribué à la formation du manteau réfractaire dans cette région. Un tel manteau modifié et appauvri serait essentiel pour la pétrogenèse de lamproïtes, y inclus celle de Leucite Hills.

(Traduit par la Rédaction)

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