A discontinuous, elongate zone of mafic and ultramafic plutonic rock crops out in south-central Alaska for a distance of more than 1000 km. Intermediate- and detailed-scale geologic mapping, petrographic study, and compositional data suggest that the plutonic rocks are compositionally, petrologically, and mineralogically distinct from rocks in mid-ocean ridge and back-arc basin ophiolites. The mafic and ultramafic rocks instead represent part of the plutonic core of an intraoceanic island arc.The mafic–ultramafic zone, referred to as the Border Ranges ultramafic and mafic complex (BRUMC), is composed of ultramafic cumulates, gabbronorite cumulates, and massive gabbronorites. A very minor amount of tectonized ultramafic rock of mantle origin is present in the southern part of the BRUMC. A thick sequence of andesitic volcanic rocks, the Talkeetna Formation of Early Jurassic age, lies to the north of and structurally above the mafic–ultramafic zone. Voluminous calcalkaline plutons composed of quartz diorite, tonalite, and minor granodiorite intrude both the mafic plutonic complexes and the andesitic volcanic rocks.The cumulate ultramafic sections are largely composed of dunite ± chromite, wehrlite, clinopyroxenite, and websterite and are characterized by a wide range of Mg–Fe silicate compositions (Fo90–81; En45–50, Fs1–7, Wo45–49; En88–82, Fs11–17), chrome-rich spinels, and a lack of plagioclase. The gabbroic sections are composed of gabbronorites with up to 10–15% magnetite ± ilmenite. Hornblende, if present, is a very minor phase in most gabbroic rocks. The coexisting mineral compositions seen in the gabbroic rocks of the BRUMC (relatively iron-rich pyroxene—Fs6–13, En45–40; En81–63 —and calcic plagioclase An75–100) and their association with magnetite are common in plutonic xenoliths in island-arc rocks.The mineralogy and composition of the gabbroic rocks in the BRUMC are consistent with the fractional crystallization products predicted to be associated with the formation of andesite from a basaltic magma. Consideration of additional data, including detailed and regional field mapping of the plutonic and volcanic rocks and geochronology of the BRUMC and the nearby Talkeetna arc volcanic rocks, strongly suggests that the BRUMC represents relatively deep fractional crystallization products of magmas that produced the Talkeetna Formation volcanic rocks. Field relationships also indicate that intrusion of quartz diorites, tonalites, and granodiorites of batholithic proportions occurred slightly later than formation of the BRUMC.

Une zone allongée, discontinue, de roches plutoniques mafiques et ultramafiques affleure dans le centre-sud de l'Alaska sur une distance de plus de 1000 km. La cartographie géologique à échelle intermédiaire et détaillée, l'étude pétrographique et les résultats des analyses chimiques révèlent que les roches plutoniques sont chimiquement, pétrologiquement et minéral-ogiquement différentes des roches d'une crête médio-océanique et d'un arrière-arc de bassins ophiolitiques. Les roches mafiques et ultramafiques correspondent plutôt à une partie du coeur plutonique d'un arc insulaire intraocéanique.La zone mafique–ultramafique, appelée le complexe mafique et ultramafique des Border Ranges (BRUMC), est composée de roches ultramafiques à cumulats, de gabbronorites à cumulats et de gabbronorites massives. Une faible quantité de roche ultramafique tectonisée originant du manteau apparaît dans la partie sud du BRUMC. Une puissante séquence de roches volcaniques andésitiques, la formation de Talkeetna d'âge jurassique inférieur, affleure au nord de la zone mafique–ultra-mafique, et surplombe structuralement cette dernière. De volumineux plutons calco-alcalins composés de diorite quartzifère et de tonalite, accompagnés de petits corps de granodiorite, s'introduisent dans les complexes plutoniques mafiques ainsi que dans les roches volcaniques andésitiques.Les coupes de roches ultramafiques à cumulats sont composées principalement de dunite avec ± de chromite, de wehrlite, de clinopyroxénite et de webstérite et elles sont caractérisées par une grande variation dans les compositions des silicates de Mg–Fe (Fo90–81; En45–50, Fs1–7, Wo45–49; En88–82, Fs11–17), la présence de spinelles riches en chrome et le manque de plagioclase. Les coupes gabbroïques sont composées de gabbronorites contenant jusqu'à 10–15% de magnétite avec ± d'ilménite. La hornblende, si présente, ne se manifeste qu'en faible quantité dans les roches gabbroïques. Les compositions observées dans les minéraux coexistants des roches gabbroïques du BRUMC (pyroxène relativement riche en fer—Fs6–13, En45–40; En81–63 —et plagioclase calcique An75–100) et leur association avec la magnétite sont fréquentes dans les xénolites plutoniques incorporés dans les roches des ares insulaires.La minéralogie et la composition des roches gabbroïques du BRUMC concordent avec les produits anticipés de cristallisation fractionnée qui seraient associés avec le développement de l'andésite provenant d'un magma basaltique. En plus, si on considère les données obtenues sur le terrain par les études détaillées et régionales des roches plutoniques et volcaniques et la géochronologie du BRUMC, ainsi que celles des roches volcaniques voisines de l'arc de Talkeetna, il devient évident que le BRUMC représente des produits de la cristallisation fractionnée en profondeur des magmas qui ont engendré les roches volcaniques de la formation de Talkeetna. Les relations sur le terrain révèlent également que la mise en place de l'intrusion de diorites quartzifères, de tonalites et de granodiorites de la dimension d'un batholite a eu lieu peu de temps après la formation du BRUMC. [Traduit par le journal]