Abstract

The Early Jurassic Turnagain intrusion (24 km2) in northern British Columbia, Canada, is one of a number of Alaskan-type intrusions that occur within the Mesozoic Quesnel accreted arc terrane. It is distinguished by the presence of magmatic Ni sulfide mineralization hosted by ultramafic cumulate rocks. Chromian spinel is a common accessory mineral (<0.5–4 vol.%) in the ultramafic rocks of the intrusion and is locally found as massive chromitite schlieren, pods, and rare layers in dunite. Although the composition of spinel from the Turnagain intrusion is highly variable, systematic compositional trends may be distinguished within individual samples and between samples from the different lithological units. Primary spinel compositions [Fe3+/(Fe3+ + Cr + Al) < 0.1, Cr/(Cr + Al) > 0.85, Fe2+/(Fe2+ + Mg) < 0.4] are preserved in magnesiochromite grains from the chromitites, which were isolated from nearby olivine and interstitial melt and thus did not significantly re-equilibrate during cooling. Extensive re-equilibration with evolved interstitial melt, defined by broadly linear trends of increasing Al, Fe3+, Ti, V and Fe2+/(Fe2+ + Mg) with decreasing Cr content, is recorded in chromian spinel grains from dunite, wehrlite, and olivine clinopyroxenite. These trends converge toward the compositional field of grains from the chromitites. Rims of Fe3+-rich chromite and Cr-bearing magnetite, up to 30 μm thick, formed around chromian spinel grains during subsolidus infiltration of oxygenated fluids and serpentinization. Relative to the global database of spinel compositions from Alaskan-type intrusions, the majority of the chromian spinel compositions from the Turnagain intrusion are characterized by lower Fe3+/(Fe3+ + Cr + Al) and higher Cr/ (Cr + Al), which is consistent with a relatively low oxygen fugacity for the parental magmas to the ultramafic cumulates. The Turnagain parental magmas were likely reduced by assimilation of graphite- and pyrite-bearing phyllite host-rocks, which led to local saturation in a sulfide liquid.

Abstract

Le complexe intrusif de Turnagain (24 km2), dans le nord de la Colombie-Britannique, Canada, d’âge jurassique précoce, est membre d’une association de massifs intrusifs de type Alaska dans le socle mésozoïque d’arcs accrétés de Quesnel. Il se distingue par la présence d’une minéralisation en sulfures magmatiques de Ni encaissée dans les cumulats ultramafiques. Le spinelle chromifère est un accessoire répandu dans les roches ultramafiques du complexe (<0.5–4% du volume), localement accumulé pour former des inclusions, lentilles et couches de chromitite dans la dunite. Quoique la composition du spinelle de l’intrusion Turnagain est très variable, on distingue des variations systématiques de la composition au sein d’échantillons individuels ou parmi les échantillons de différentes unités du complexe. Les compositions primaires [Fe3+/(Fe3+ + Cr + Al) < 0.1, Cr/(Cr + Al) > 0.85, Fe2+/(Fe2+ + Mg) < 0.4] sont préservées dans la magnésiochromite des chromitites, qui étaient isolées par rapport à l’olivine et le liquide silicaté adjacent, et donc qui n’ont pas ré-équilibré de façon importante au cours du refroidissement. On reconnait les effets d’un ré-équilibrage plus répandu avec le bain fondu interstitiel, tel que défini par des variations plus ou moins linéaires montrant une augmentation en Al, Fe3+, Ti, V et Fe2+/(Fe2+ + Mg) à mesure que diminue la teneur en Cr, dans le spinelle chromifère de la dunite, wehrlite, et clinopyroxénite à olivine. Ces tendances convergent vers le champ de compositions typiques des échantillons de chromitite. Des liserés de chromite enrichie en Fe3+ et de magnétite chromifère, atteignant 30 μm en épaisseur, se sont formés autour des grains de spinelle chromifère au cours de l’infiltration de fluide oxygéné et de la serpentinisation. Par rapport aux données disponibles sur la composition des spinelles des intrusions de type Alaska, la majorité des compositions provenant du complexe intrusif de Turnagain ont des valeurs de Fe3+/(Fe3+ + Cr + Al) plus faibles et des valeurs de Cr/(Cr + Al) plus élevées, ce qui concorde avec une fugacité plus faible d’oxygène des venues de magma qui ont produit les cumulats ultramafiques. Ces venues seraient devenues réduites par assimilation de l’encaissant, des phyllites contenant graphite et pyrite, ce qui a mené à une saturation locale en liquide sulfuré.

(Traduit par la Rédaction)

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