Abstract

A late Oligocene – early Miocene alkali lamprophyre dyke swarm was emplaced in western South Island, New Zealand, during transtensional development of the Alpine Fault plate boundary. Intrusive rocks comprise ultramafic and feldspathic lamprophyres, tinguaites, trachytes and carbonatites, the evolved members of which cause intense local fenitization of the country rock, producing aegirine–riebeckite schists. Carbonatites show a wide range of compositions from calcite- through dolomite–ankerite- to siderite- and norsethite-rich varieties. Carbonates and phosphocarbonates of Sr, Ca–Sr, Ca–Ba and REE occur in accessory amounts. Ratios of Sr, Nd, and Pb isotopes and nodule petrology indicate magma derivation from a previously metasomatized source in a part of the mantle dominated by the FOZO component. Very restricted ranges in radiogenic and stable isotope values indicate that all members of the swarm are cogenetic. Efficient fractional crystallization of a camptonite-producing magma yields a phonolitic or tinguaitic residuum that then separates immiscibly to form carbonatitic magma. Not all carbonatites are derived from a single lineage, so immiscibility may operate repeatedly during late fractionation. The final stages of carbonatite evolution (<400°C) are dominated by carbothermal processes, during which the carbonatites and associated silicate rocks develop a LREE-depleted, MREE-enriched pattern.

Abstract

Un essaim de filons de lamprophyres alcalins a été mis en place dans l’intervalle Oligocène tardif – Miocène précoce sur le côté occidental de South Island, Nouvelle-Zélande, durant le développement transtensionnel de la Faille Alpine en bordure d’une plaque. Parmi les roches intrusives figurent lamprophyres ultramafiques et feldspathiques, tinguaïtes, trachytes et carbonatites, dont les membres évolués ont causé une fénitisation locale intense des roches encaissantes, produisant des schistes à aegyrine– riebeckite. Les carbonatites font preuve d’une grande variété de compositions, allant de roches à dominance de calcite, dolomite– ankerite, sidérite ou de norsethite. Des carbonates et des phosphocarbonates de Sr, Ca–Sr, Ca–Ba et de terres rares sont présents comme phases accessoires. Les rapports d’isotopes de Sr, Nd, et Pb ainsi que la pétrologie des enclaves concordent pour indiquer une dérivation des magmas d’une source métasomatisée dans un secteur du manteau où la composante FOZO prédomine. Des intervalles très restreints des valeurs des rapports isotopiques radiogéniques et stables montrent que tous les membres de l’essaim sont cogénétiques. Une cristallisation fractionnée efficace d’un magma producteur de camptonite a mené à un résidu phonolitique ou tinguaïtique qui s’est ensuite séparé par immiscibilité pour donner un magma carbonatitique. Toutes les carbonatites n’ont pas été dérivées d’une unique filiation, de sorte que l’immiscibilité a pu se dérouler plusieurs fois au cours du fractionnement tardif. Les stades finaux de l’évolution des carbonatites (<400°C) ont été dominés par des processus carbothermaux, au cours desquels les carbonatites et les roches silicatées associées ont pu développer un appauvrissement et terres rares légères et un enrichissement en terres rares moyennes.

(Traduit par la Rédaction)

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