Abstract
In the Proterozoic Cape Smith Foldbelt of Ungava, Quebec, basal basalts of continental affinity are succeeded upward and basinward by cyclic sequences of MgO-rich (≤ 19 wt.% MgO) to MgO-poor submarine basalts of oceanic affinity belonging to the Chukotat Group. The more primitive komatiitic basalts of the Chukotat Group evolved via fractional crystallization of olivine within a crustal feeder system that is represented by large, layered sills and discordant dyke – sill complexes. These intrusions occupy horizons of mechanical weakness such as sedimentary or hyaloclastite-rich horizons within the volcanic stratigraphy. Peridotite and peridotite – gabbro sills predominate at the base of the Chukotat volcanic pile, whereas gabbroic sills are more common higher in the stratigraphy, reflecting the progressive fractionation within the feeder system. Gravitationally controlled settling of crystals or crystal clots is thought to be the dominant process responsible for fractionation in these crustal sills. Fractional crystallization of olivine within the feeder system produced the olivine-phyric to pyroxene-phyric evolutionary trend observed in the coexisting volcanic rocks. Continuing extraction of clinopyroxene, plagioclase, and iron – titanium oxides in subcrustal sills or magma chambers is thought to have generated the MORB-like upper plagioclase-phyric Chukotat basalts. The compositional gap between the pyroxene-phyric and plagioclase-phyric basalts is a by-product of the fractional crystallization mechanism: liquids with compositions typical of the gap are so highly charged with suspended plagioclase crystals that they resist extrusion.
La zone de plissement Protérozoique du Cap Smith en Ungava est caractérisée par des séquences basales de basalte continental, qui sont remplacées vers le haut et vers l'intérieur du bassin océanique par des basaltes magnésiens du groupe Chukotat. Ces derniers forment des séquences cycliques de basaltes komatiitiques (19% MgO en poids) et de basaltes d'affinité océanique. Les basaltes les plus primitifs du groupe Chukotat évoluèrent par cristallization fractionnée de l'olivine au sein d'un système nourricier maintenant représenté par de grands filons-couches et par des complexes de dykes – filons-couches discordants. Ces intrusions occupent des horizons de faible résistance à l'intérieur de la stratigraphie volcanique, comme celles composées principalement de sédiments et d'hyaloclastites. Des filons-couches de péridotite et de péridotite–gabbro dominent la base de l'édifice volcanique alors que les intrusions gabbroiques sont plus fréquents dans les parties supérieures de la stratigraphie, témoignant ainsi d'un fractionnement progressif du liquide à l'intérieur du système nourricier. Nous croyons donc que la décantation gravitationnelle des phénocrystaux, ou d'aggrégats de crystaux est le processus dominant la fractionation magmatique à l'intérieur des filons-couches du Chukotat. La crystallization fractionnée de l'olivine est donc responsable du trend évolutionnaire olivine-phyrique à pyroxene-phyrique observé dans les laves associées. Nous croyons que l'extraction de clinopyroxène, de plagioclase et d'oxydes de titane et de fer dans les filons-couches ou chambres magmatiques à la base de la croûte a engendré les basaltes plagioclase-phyriques du groupe Chukotat, qui sont analogues aux basalts abyssaux (MORB). L'absence de laves ayant une composition intermédiaire entre les basaltes pyroxène-phyriques et plagioclase-phyriques est probablement la conséquence des méchanismes de différentiation; les liquides de composition intermédiaire étant particulièrement riches en crystaux de plagioclase suspendus, ils résistèrent donc l'extrusion dû à leur plus grande viscosité efficace.