Abstract

The meteorite impact that created the 32-km-wide Late Carboniferous West Clearwater structure, situated about 125 km east of the Hudson Bay arc, northern Quebec, formed a sheet of impact melt now exposed on a central ring of islands. We describe the textures and mineralogy of two xenoliths of partially metamorphosed limestone. These blocks represent recrystallized remnants of a cover of Middle Ordovician limestone, now completely eroded in the area. The fossiliferous dolomite-bearing limestone recrystallized to granoblastic calcite + periclase marble when the blocs landed in the sheet of impact-generated melt. The silica content of the marble led to the formation of a sanidinite-facies assemblage of unusual nesosilicates such as spurrite, merwinite, and monticellite. Aluminian srebrodolskite, Ca2(Fe3+,Al)2O5, is found in material with a composition similar to “Portland cement clinker”. Phase equilibrium and stratigraphic data constrain the minimum peak conditions of metamorphism at T > 815°C, P < 100 bar and X(CO2) > 0.1. Retrograde mineral assemblages indicate that X(CO2) dropped to less than 0.1 shortly after the peak of metamorphism. Portlandite and brucite formed during the late hydration of the assemblage upon cooling.

Abstract

L’impact météoritique qui a crée au Carbonifère supérieur la structure du lac à l’Eau Claire, cratère ouest, d’un diamètre de 32 km, située à environ 125 km à l’est de l’arc de la Baie d’Hudson, a causé la fusion de la croûte archéenne; les roches résultantes affleurent sur un anneau d’îles près du centre de la structure. Nous décrivons les textures et la minéralogie de deux fragments de calcaire partiellement recristallisé. Ces blocs seraient des fragments d’une couche de calcaire d’âge Ordovicien moyen, maintenant complètement érodée. Les blocs de calcaire fossilifère ont recristallisé en marbre granoblastique à calcite + périclase. La présence de quartz dans le calcaire a rendu possible la production de nésosilicates inhabituels appartenant au faciès sanidinite, comme la spurrite, la merwinite, et la monticellite. Nous y avons trouvé de la srébrodolskite alumineuse, Ca2(Fe3+,Al)2O5, encastrée dans un matériau ayant une composition semblable à celle des scories de ciment de Portland. L’étude des équilibres de phases, ainsi que des considérations stratigraphiques, indiquent un paroxysme métamorphique à T > 815°C, P < 100 bars et X(CO2) > 0.1. Les assemblages rétrogrades indiquent une phase fluide ayant X(CO2) inférieure à 0.1 tôt dans la période rétrograde. La portlandite et la brucite sont des phases rétrogrades formées lors de l’hydratation des enclaves pendant le refroidissement de l’assemblage.

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