Abstract

Oxygen isotope ratios in anorthosites are sensitive to supracrustal input into magmas, and shed light on the origin of the parent magmas of anorthosite and of contemporaneous granitic rocks. Oxygen isotope ratios of anorthosites range from 4 to 11‰ and indicate variable supracrustal input into their parent magmas that correlates with boundaries between crustal blocks. Oxygen and neodymium isotope ratios of 1.3 Ga Nain Plutonic Suite (NPS) anorthosites reflect the different ages and composition of the lower crust of the Archean Nain Province and the Late Archean to the Paleoproterozoic Churchill Province, which are country rocks to the anorthosites. These data are consistent with derivation from a mantle-derived magma contaminated by continental rocks, the anorthosites in the Churchill Province showing high oxygen isotope ratios suggestive of involvement of the regional Tasiuyak paragneiss at depth. Oxygen isotope ratios of NPS granitoids are similar across the boundary between the Nain and Churchill provinces, which implies that anorthosites and granitoids in the NPS are not derived from the same materials in the lower crust. In the Grenville Allochthonous Polycyclic Belt, oxygen isotope ratios in anorthosites of 1.6–1.0 Ga are consistent with mantle derivation and limited contamination by crust [δ18O(whole rock) ≈ 7‰]. High magmatic δ18O(whole rock) values (8–11‰) are only observed in the Adirondack Highlands and Morin terrane of the Grenville Allochthonous Monocyclic Belt, indicating the presence of supracrustal materials at depth such as hydrothermally altered ocean crust. This can be explained by tectonic models where the Adirondack Highlands and Morin terrane are built on arcs amalgamated to Laurentia at ca. 1.3 Ga. Taken together, Grenville and Nain anorthosites show that parent magmas of anorthosites can contain a significant crustal component, and compositional variations can be used for basement mapping. In some suites, contemporaneous granitic rocks do not match oxygen isotope ratios in anorthosites, arguing against comagmatic models for anorthosite – mangerite – charnockite – granite suites.

Abstract

Les rapports des isotopes d’oxygène des anorthosites sont sensibles à la présence d’une composante supracrustale dans les magmas, et fournissent ainsi de l’information sur la nature des magmas parents des anorthosites et ceux des roches granitiques contemporaines. Dans le cas des anorthosites, les rapports δ18O vont de 4 à 11‰ et indiquent un apport variable de matériau supracrustal aux magmas parents, qui reflète les limites des socles crustaux. Les rapports des isotopes d’oxygène et de néodyme des anorthosites de la suite plutonique de Nain (1.3 Ga) témoignent de différences en âge et en composition de la croûte inférieure de la province archéenne de Nain et de la province de Chuchill, d’âge tardi-archéenne à paléoprotérozoïque, qui sont les roches hôtes des anorthosites. Ces données concordent avec une dérivation d’un magma du manteau, contaminé par des roches d’origine continentale, les anorthosites de la province de Churchill montrant des rapports δ18O compatibles avec l’implication du paragneiss de Tasiuyak, répandu dans la région. Les rapports isotopiques des roches granitiques de cette région sont semblables de part et d’autre de la frontière entre les provinces de Nain et de Churchill, ce qui montre que les anorthosites et les roches granitiques de la suite plutonique de Nain ne seraient pas dérivées des mêmes matériaux dans la croûte inférieure. Dans la ceinture polycyclique allochthone du Grenville, les rapports isotopiques de l’oxygène des anorthosites dans l’intervalle 1.6–1.0 Ga concordent avec une dérivation mantellique et une contamination limitée par la croûte [δ18O(roche totale) ≈ 7‰]. Les valeurs magmatiques élevées de δ18O(roche totale), de 8 à 11‰, sont uniquement observées dans les hautes parties des Adirondacks et dans le massif de Morin de la ceinture monocyclique allochthone du Grenville, indiquant la présence de matériaux supracrustaux en profondeur, par exemple une croûte océanique hydrothermalement altérée. Cette présence pourrait s’expliquer par les modèles tectoniques voulant que la chaîne des Adirondacks et le massif de Morin sont construits sur des arcs amalgamés à Laurentia à environ 1.3 Ga. L’ensemble des données sur les anorthosites des suites de Grenville et de Nain montre que les magmas parents peuvent contenir une composante crustale importante, et que les variations en composition peuvent servir à cartographier le socle. Dans certaines suites, les roches granitiques contemporaines ne concordent pas dans leur rapport δ18O avec les anorthosites, ce qui est incompatible avec les modèles favorisant un lien comagmatique pour l’association anorthosite – mangérite – charnockite – granite.

(Traduit par la Rédaction)

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