Abstract

The ~1640 Ma Ahvenisto AMCG complex in southeastern Finland is the most prominent occurrence of massif-type anorthosite and associated monzodioritic rocks in the Fennoscandian rapakivi suite. The petrology of the complex has been reasonably well studied, but the petrogenetic relationships among the different rock-types nevertheless remain ambiguous. In this study, we shed light on the source of AMCG complexes by providing updated geochronology, petrogenetic considerations, and an extensive geochemical framework for the Ahvenisto complex. Similar U–Pb mineral ages and Nd–Sr–Pb isotope compositions, as well as complementary major-element and REE data, suggest that the anorthositic and monzodioritic rocks of the Ahvenisto complex are comagmatic. Geochemical evidence implies a two-stage magmatic evolution, where isotopic differences between the slightly more juvenile olivine-bearing gabbroic rocks (εNd in the range +0.2 to +0.4, Sri in the range 0.7034 to 0.7035) and leucogabbronorites and anorthosites (εNd between −0.9 and −0.5, Sri between 0.7037 and 0.7041) reflect the influence of crustal contamination of the primary mantle-derived melt during the first stage. The bulk of the monzodioritic rocks (εNd in the range −1.1 to −0.2, Sri in the range 0.7028 to 0.7040) represent second-stage residual liquids after extensive fractionation of plagioclase from a relatively evolved, high-Al tholeiitic magma with a pronounced crustal isotope signature. Although the Rb–Sr isotopic systematics of the rapakivi granites have been compromised, their geochemistry and Nd isotope compositions (εNd between −2.1 and −0.1) are consistent with a derivation mostly from a crustal source.

Abstract

C’est dans le complexe AMCG d’Ahvenisto, dans le sud-est de la Finlande, mis en place il y a environ 1640 millions d’années, que se trouve l’exemple le plus frappant d’une anorthosite en massif et des roches monzodioritiques associées, parmi toutes les suites rapakivi fennoscandiennes. La pétrologie de ce complexe est relativement bien étudiée, mais les relations pétrogénétiques liant les divers membres de l’association demeurent néanmoins assez ambigües. Dans ce travail, nous contribuons à éclaicir le problème de la source des complexes AMCG en présentant des données géochronologiques, des considérations pétrogénétiques, et un ensemble de données géochimiques complet pour les roches du complexe d’Ahvenisto. Les roches anorthositiques et monzodioritiques se ressemblent des points de vues âges U–Pb mesurés sur minéraux, les compositions isotopiques Nd–Sr–Pb, ainsi que les données géochimiques, y inclues les concentrations de terres rares. Il en ressort que les roches anorthositiques et monzodioritiques d’Ahvenisto sont comagmatiques. Les aspects géochimiques témoignent d’une évolution magmatique en deux stades. Les différences isotopiques entre les roches gabbroïques à olivine, légèrement plus juvéniles (εNd dans l’intervalle +0.2 à +0.4, Sri dans l’intervalle 0.7034 à 0.7035) d’une part, et les leucogabbronorites et les anorthosites (εNd entre −0.9 et −0.5, Sri entre 0.7037 et 0.7041) témoignent de l’influence d’une contamination du magma mantellique par la croûte au cours d’un premier stade. En grande partie, les roches monzodioritiques (εNd dans l’intervalle −1.1 et −0.2, Sri dans l’intervalle 0.7028 à 0.7040) représenteraient des liquides résiduels dans un deuxième stade, suite au fractionnement important de plagioclase à partir d’un magma tholéiitique alumineux relativement évolué ayant acquis une signature crustale prononcée. Quoique les données isotopiques du système Rb–Sr soient compromises dans les granites rapakivi, leur profil géochimique et leurs compositions en termes des isotopes de Nd (εNd entre −2.1 et −0.1) concorderaient avec une dérivation surtout d’une source dans la croûte.

(Traduit par la Rédaction)

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