Abstract

Zircon crystals separated from selected samples of Adirondack (New York) anorthosite, gabbro, and granitic members of the AMCG suite, previously dated by SHRIMP U–Pb methods, have been analyzed for Hf isotopic composition. The resulting calculated Hf TDM values for both granitic rocks and anorthosites are ca. 1350–1400 Ma, consistent with previously determined Nd TDM, significantly greater that the U–Pb crystallization ages of 1155–1160 Ma. They indicate involvement of older lithosphere. The range of initial εHf for anorthosites falls within the range observed for non-anorthosite lithologies (ca. +3 to +8) and suggests some consanguinity in their petrogenesis. On the basis of bulk compositions, it is likely that granitic members of the suite were formed by partial melting of pre-existing crust or mantle lithosphere (or both). Anorthosite may have formed from fractionation of basalt derived from previously enriched mantle lithosphere. The fact that the Hf isotopic characteristics (e.g., TDM) of zircon from the charnockites, mangerites, and granites entirely overlap those of zircon from the anorthosites and gabbros suggests that the sources (e.g., enriched mantle and lower crust) were characterized by similar Hf isotopic compositions and a limited range of Lu/Hf at ~1100 Ma. Such a relationship might be expected if ~1350 Ma arc development produced relatively homogeneous crust and sub-arc mantle in terms of Hf isotopic composition and Lu/Hf values. This is feasible because changes of εHf or εNd in such a crust–mantle system in only ~150–200 Ma (difference between TDM and U–Pb ages) would be less than 1 εHf unit.

Abstract

Nous avons analysé des cristaux de zircon séparés d’échantillons choisis d’anorthosite de la chaînes des Adirondacks (état de New York), ainsi que de gabbro et de membres granitiques de la suite AMCG, dont les datations avaient déjà été faites par méthodes U–Pb avec l’appareil SHRIMP, pour établir leur composition en termes des isotopes de Hf. Les valeurs calculées de Hf TDM pour les roches granitiques aussi bien que pour les anorthosites sont environ 1350–1400 Ma, ce qui concorde avec les valeurs de Nd TDM déterminées auparavant, et donc dépassant de façon importante les âges de cristallisation U–Pb, dans l’intervalle 1155–1160 Ma. Ces résultats montrent qu’une lithosphère plus ancienne était impliquée. L’intervalle des valeurs initiales de εHf des anorthosites correspond à l’intervalle observé pour les membres de l’association autres que les anorthosites (entre ca. +3 et +8), et témoigne d’une certaine consanguinité dans leur pétrogenèse. D’après leurs compositions globales, il semble probable que les membres granitiques de l’association résultent d’une fusion partielle de la croûte pré-existante ou de la lithosphère mantellique (ou des deux). L’anorthosite pourrait bien résulter du fractionnement d’un magma basaltique dérivé d’un manteau lithosphérique préalablement enrichi. La correspondance complète des caractéristiques isotopiques du Hf (e.g., TDM) du zircon des charnockites, mangérites, et granites avec celles du zircon des anorthosites et des gabbros fait penser que les sources (e.g., manteau enrichi et croûte inférieure) possédaient des compositions isotopiques du Hf semblables et un intervalle limité de valeurs Lu/Hf à environ ~1100 Ma. On pourrait s’attendre à une telle relation si le développement d’un arc à environ 1350 Ma avait produit une croûte et un manteau homogènes en termes de composition isotopique du Hf et de valeurs Lu/Hf. Cette conclusion est rendue possible parce que tout changement de εHf ou εNd dans un tel ensemble de croûte et manteau au cours de 150–200 Ma (différence entre TDM et les âges U–Pb) serait inférieur à une unité εHf.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.