Rare-earth-element (REE) compositions of iron formation from two Archean terrains in western Ontario have been determined in order to assess the possible influence of hydrothermal activity on the REE patterns of chemical sediments. One terrain is characterized by sulfide-facies iron formation in association with volcanic flows and volcaniclastic sediments, whereas the other is dominated by oxide-facies iron formation intercalated within submarine-fan clastic sediments. Mineral separates of chert, magnetite, and pyrite from the iron formations have low ΣREE concentrations (< 20–30 ppm) and display moderate to strong positive Eu anomalies (relative to Archean shale). The positive anomalies (and lack of negative Ce anomalies) indicate that Archean sea water from which iron formation locally precipitated was reduced, although to varying degrees.The REE patterns of mineral separates from a given locality are almost identical, but the patterns for various localities differ in detail. A number of iron-formation samples interbedded within volcanics and at the volcanic–sediment interface show a distinct positive La anomaly and near-flat to slightly heavy-REE (HREE)-enriched patterns. The only modern environment where metalliferous sediments are accumulating with these combined characteristics is the Red Sea brine deeps. By contrast, limited data from iron formation interbedded within the clastic submarine fan suggest a fairly flat pattern with a moderate positive Eu anomaly and no La enrichment. We therefore suggest that the latter pattern typifies nonhydrothermal Archean seawater.Where seawater was influenced by a direct hydrothermal contribution, La enrichment and enhancement of the Eu anomaly could result. However, since periods of low-intensity discharge and (or) bottom-water mixing could eliminate the hydrothermal signal, not all samples from volcanic associations need show these features. By analogy with the Red Sea, preservation of a hydrothermal signal is most likely where circulation in the depositional basin is restricted and bottom waters are strongly reducing. Evidence for such conditions in the volcanic association is provided by the nature of the associated sediments (e.g., carbonaceous slates and unreworked distal turbidites).

Les compositions en éléments de terres rares des formations ferrugineuses de deux terrains archéens situés dans la partie occidentale de l'Ontario ont été déterminées dans le but d'évaluer l'importance du rôle de l'activité hydrothermale sur les diagrammes de variation des éléments de terres rares dans les sédiments chimiques. Un des deux terrains est caractérisé par une formation ferrugineuse à faciès de sulfures associée à des laves et à des sédiments volcanoclastiques, tandis que l'autre terrain est dominé par une formation ferrugineuse à faciès d'oxydes intercalée dans les sédiments clastiques d'un cône sous-marin. Des concentrés de chert, magnétite et pyrite extraits des formations ferrugineuses présentent des teneurs totales en éléments de terres rares faibles (< 20–30 ppm), et ils exhibent des anomalies positives modérées à fortes en Eu (comparativement au shale archéen). Les anomalies positives (et l'absence d'anomalies négatives en Ce) révèlent que l'eau de mer à l'Archéen qui a engendré par précipitation les formations ferrugineuses était de nature réductrice, cependant à des degrés variables.Les diagrammes de variation des terres rares dans les concentrés de minéraux varient très peu pour une localité donnée, mais les diagrammes de plusieurs localités diffèrent dans le détail. Un certain nombre d'échantillons des formations ferrugineuses interstratifiées dans des volcanites et à l'interface volcanite–sédiment exhibent une anomalie positive distincte en La et des diagrammes de terres rares lourdes allant de légèrement enrichis à quasi plats. Le seul endroit actuellement où les sédiments métallifères s'accumulent dans ces conditions identiques réunies se trouve dans les saumures des bas-fonds de la mer Rouge. Cependant, certaines données peu abondantes sur les formations ferrugineuses interstratifiées dans les sédiments clastiques d'un cône sous-marin suggèrent un diagramme relativement plat avec une anomalie positive modérée en Eu et sans enrichissement en La. Nous croyons que ce dernier type de diagramme caractérise une eau de mer archéenne non-hydrothermale.Où l'eau de mer a été contaminée directement par l'activité hydrothermale, il aurait pu se produire un enrichissement en La et un rehaussement de l'anomalie en Eu. Cependant, des périodes de décharge de faible intensité et (ou) un brassage des eaux de fond auraient pu effacer cette signature hydrothermale, par conséquent ces événements ne sont pas nécessairement révélés par tous les échantillons. Si on compare avec la Mer Rouge, il est évident que la préservation d'une signature hydrothermale est beaucoup plus probable là où il y a restriction de la circulation dans le bassin sédimentaire, et ainsi les eaux de fond seraient fortement réductrices. Ce sont les sédiments associés qui fournissent la preuve de l'existence de ces conditions dans l'association volcanique (p. ex., des ardoises carbonacées et des turbidites distales non-remaniées). [Traduit par la revue]