Abstract

The Early Proterozoic Matachewan (2.454 Ga) and Kapuskasing (2.04 Ga) dyke swarms of the central Superior Province have similar petrographic features, including zoned igneous plagioclase and clinopyroxene and interstitial amphibole and quartz. Dyke crystallization conditions can be estimated using equilibria involving amphibole by assuming that igneous mineral rims reached equilibrium with the interstitial phases.TWQ software using 33 amphibole-bearing equilibria yields temperatures ranging from 552 to 811 °C, with an average of 680 °C. The average of two calibrated pressure-sensitive equilibria (2 diopside + 2 quartz + tschermakite = tremolite + 2 anorthite and diopside + 5 quartz + pargasite = tremolite + anorthite + albite) ranges from 0.32 to 0.70 GPa for Matachewan dykes and from 0.30 to 0.57 GPa for Kapuskasing dykes. Because dyke pressures are lower than metamorphic pressures in the amphibolite- and granulite-facies Archean country rocks, the values represent feasible emplacement pressures.The regional patterns of erosion level derived from dyke pressures have similarities to those based on other lines of evidence. Across the Kapuskasing uplift, easterly deepening structural levels are indicated by increasing metamorphic pressure (~0.4–1.1 GPa). The 0.30–0.70 GPa dyke pressures reflect similar geometry and constrain the magnitude and timing of uplift. Modest amounts of uplift (0–8 km) prior to emplacement of Matachewan dykes may have been related to faulting in the Kapuskasing structural zone. A similar magnitude (4–7 km) may have occurred in the interval between dyking events, but the main uplift (10–17 km) of high-grade rocks of the Kapuskasing structural zone took place after emplacement of Kapuskasing dykes.

Les essaims de dykes de Matachewan (2,454 Ga) et de Kapuskasing (2,04 Ga), du Protérozoïque précoce, dans la province du lac Supérieur centrale possèdent des traits pétrographiques communs, incluant les minéraux ignés zones de plagioclase et clinopyroxène, et l'amphibole et le quartz interstitiels. Les conditions de cristallisation des dykes sont déduites des réactions d'équilibre de l'amphibole, en supposant que les bordures réactionnelles des minéraux ignés étaient en équilibre avec les phases interstitielles.Le traitement de 33 réactions d'équilibre d'amphibole en utilisant le logiciel TWQ a fourni des températures qui varient de 552 à 811 °C, et une moyenne de 680 °C. Les deux assemblages en équilibre, étalonés et sensibles à la pression (2 diopside + 2 quartz + tschermakite = trémolite + 2 anorthite et diopside + 5 quartz + pargasite = trémolite + anorthite + albite) indiquent une pression moyenne de 0,32 à 0,70 GPa pour les dykes de Matachewan et de 0,30 à 0,57 GPa pour les dykes de Kapuskasing. Considérant que les pressions d'intrusion des dykes sont inférieures aux pressions métamorphiques exercées dans les faciès des amphiboles et des granulites des roches encaissantes archéennes, les valeurs calculées sont vraisemblablement représentatives des pressions de mise en place.Les modalités régionales du niveau de l'ablation déduites des pressions des dykes sont analogues à celles inférées par d'autres approches. Dans la coupe transversale au soulèvement de Kapuskasing, les niveaux structuraux de profondeur croissante vers l'est sont indiqués par une pression métamorphique croissante (~0,4–1,1 GPa). Les pressions des dykes de 0,30–0,70 GPa reflètent sensiblement la même géométrie et délimitent dans le temps et en magnitude le soulèvement. Il est possible qu'un soulèvement modeste (0–8 km) antérieur à la mise en place des dykes de Matachewan ait été associé aux événements de failles dans la zone structurale de Kapuskasing. Un soulèvement du même ordre de magnitude (4–7 km) a pu se produire durant l'intervalle qui séparait les événements marquant la naissance des dykes, mais le soulèvement le plus important (10–17 km) des roches de degré élevé de métamorphisme de la zone structurale de Kapuskasing est survenu ultérieurement à la mise en place des dykes de Kapuskasing. [Traduit par la rédaction]