Abstract

Recent zircon-based geochronological investigations in the Adirondack Mountains, in the state of New York, demonstrate that 1155 ± 6 Ma massif anorthosite was emplaced during the post-contractional phase (1160–1140 Ma) of the ca. 1200–1140 Ma Shawinigan orogeny. Emplacement of many other anorthosite – mangerite – charnockite – granite (AMCG) suites also correlates with the waning stage of orogeny and includes the ca. 1155 Ma Morin and Lac-Saint-Jean complexes, the ca. 1650 Ma Mealy Mountain complex, and the ca. 1450 Ma complexes of eastern Labrador. The correlation also applies to the ca. 930 Ma Rogaland anorthosite complex of Norway and the ca. 1060–1020 Ma late- to post-Ottawan anorthosites of central Quebec and the Appalachians of Virginia and southeastern Pennsylvania. These correlations suggest models involving delamination of overthickened orogenic lithosphere by foundering or convective removal, followed by asthenospheric ascent, and ponding of gabbroic melt at the crust–mantle interface. Orogen rebound following delamination results in stable, dynamically balanced settings in which gabbroic magma evolves slowly at high pressure to produce high-aluminum pyroxene and coarse, intermediate plagioclase characteristic of massif anorthosite. Related melting of the lower crust produces mangeritic and charnockitic magma. Ultimately, both anorthositic and granitic magmas ascend, and lower-pressure fractionation yields the classic AMCG suites. Transtensional reactivation of lithospheric-scale shear zones and old sutures also correlates with important AMCG magmatism and provides conduits for gabbroic magma that ponds at the crust–mantle interface or in the deep crust to produce AMCG suites. Flat-slab subduction, back-arc extension, slab breakoff, and hotspots represent alternative settings that can account for gabbroic underplating and fractionation resulting in AMCG suites, if consistent with geochronological constraints.

Abstract

Nos travaux géochronologiques récents portant sur les monts Adirondack, état de New York, démontrent que les massifs d’anorthosite ont été mis en place à 1155 ± 6 Ma, lors de la phase post-contractionnelle (1160–1140 Ma) de l’orogenèse Shawinigan, dans l’intervalle ca. 1200–1140 Ma. La mise en place de plusieurs autres suites de type AMCG (anorthosite – mangérite – charnockite – granite) semble associée aux stades finaux d’une orogenèse, par exemple ca. 1155 Ma pour les complexes de Morin et de Lac-Saint-Jean, ca. 1650 Ma pour le complexe de Mealy Mountain, ca. 1450 Ma pour les complexes de l’est du Labrador. La corrélation s’applique aussi au complexe anorthositique de Rogaland, en Norvège, à ca. 930 Ma, et les anorthosites du centre du Québec et des Appalaches en Virginie et de Pennsylvanie, liées au stades tardifs de l’orogenèse Ottawa à ca. 1060–1020 Ma. Ces corrélations font penser à un événement de délamination par affaissement d’une lithosphère orogénique surépaissie ou bien par érosion convective, ce qui aurait provoqué une montée de manteau asthénosphérique, et accumulation de magma gabbroïque à l’interface croûte–manteau. Le soulèvement de l’orogène suivant la délamination a produit un contexte stable, dynamiquement équilibré, dans lequel le magma gabbroïque a évolué lentement à pression élevée pour produire un clinopyroxène alumineux et un plagioclase intermédiaire à grains grossiers, caractéristiques de l’anorthosite en massif. En même temps, une fusion de la croûte inférieure a produit les magmas mangéritiques et charnockitiques. Éventuellement, les magmas anorthositiques et granitiques migrent vers la surface, et leur fractionnement à plus faible pression produit l’association classique des suites AMCG. Une réactivation transtensionnelle le long de zones de cisaillement à l’échelle lithosphérique et d’anciennes sutures montre aussi une corrélation avec le magmatisme AMCG, et fournit des conduits pour le magma gabbroïque, qui s’accumule à l’interface croûte–manteau ou bien dans la croûte profonde pour produire les associations AMCG. Une subduction subhorizontale, une extension derrière l’arc, l’affaissement d’une plaque, et l’existence de panaches mantelliques représenteraient d’autres contextes possibles pour expliquer la venue de magmas gabbroïques et leur fractionnement pour donner les suites AMCG, compte tenu des contraintes géochronologiques.

(Traduit par la Rédaction)

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