Abstract
New single-crystal zircon U–Th–Pb ages for plutonic and rhyolitic Keweenawan Supergroup rocks from the south shore of Lake Superior provide geochronological constraints on magmatic evolution associated with the 1.1 Ga Midcontinent rift. Analyses of a granophyric phase of the Mineral Lake intrusion and the Mellen granite, both parts of the Mellen Intrusive Complex, and a laterally extensive rhyolite from the top of the Kallander Creek Volcanics have weighted average 207Pb/206Pb ages of 1102.0 ± 2.8 Ma (N = 2), 1100.9 ± 1.4 Ma (N = 5), and 1098.8 ± 1.9 Ma (N = 4), respectively. Analyses of a pyroclastic rhyolite flow at the top of the Porcupine Volcanics result in variable 207Pb/206Pb ages that range from 1080 to 1137 Ma. This rhyolite exhibits a continuum between morphologically complex and simpler prismatic zircon crystals, the latter yielding concordant analyses having a weighted average 207Pb/206Pb age of 1093.6 ± 1.8 Ma (N = 2). Four prismatic zircons from an aphyric rhyolite of the Chengwatana Volcanics in the Ashland syncline form a linear array intersecting concordia at 1094.6 ± 2.1 Ma (MSWD = 1.3). Another presumed Chengwatana rhyolite recovered from drill core intersecting the Hudson–Afton horst in southeast Minnesota yielded only ~20 morphologically indistinguishable zircons. Six analyses give 207Pb/206Pb ages ranging from 1112 to 1136 Ma, including one analysis with a virtually concordant age of 1130 Ma. This age, however, is considerably older than that obtained for the Chengwatana Volcanics in the Ashland syncline or any other precisely dated rock from the Midcontinent rift.
Des âges U–Th–Pb nouvellement déterminés sur des cristaux uniques de zircon, extraits de roches plutonique et rhyolitique du Supergroupe de Keweenawan exposées sur la côte sud du lac Supérieur, permettent de fixer des contraintes géochronologiques applicables à l'évolution magmatique qui est associée au rift Midcontinental de 1,1 Ga. Les analyses d'une phase granophyrique de l'intrusion de Mineral Lake et du granite de Mellen, ces deux lithologies appartiennent au Complexe intrusif de Mellen, et d'une coulée de rhyolite étendue latéralement au sommet des Volcanites de Kallander Creek, ont procuré les âges 207Pb/206Pb moyens pondérés de 1102,0 ± 2,8 Ma (N = 2), 1100,9 ± 1,4 Ma (N = 5) et 1098,8 + 1,9 Ma (N = 4), respectivement. Les analyses d'une coulée de rhyolite pyroclastique localisée au sommet des Volcanites de Porcupine ont fourni des âges 207Pb/206Pb qui varient de 1080 à 1137 Ma. Cette rhyolite montre qu'il y a une continuité entre les cristaux de zircon de forme complexe et ceux de forme prismatique beaucoup plus simple; ces derniers fournissent des résultats concordants et leur âge 207Pb/206Pb moyen pondéré est de 1093,6 ± 1,8 Ma (N = 2). Quatre cristaux prismatiques de zircon d'une rhyolite de la série des Volcanites de Chengwatana, dans le synclinal d'Ashland, ont donné des résultats disposés en une rangée linéaire qui intersecte la concordia à 1094,6 ± 2,1 Ma (indice des déviations pondérées = 1,3). Une autre rhyolite, que l'on croit appartenir à la série de Chengwatana, et qui a été récupérée dans les carottes du forage interceptant le horst de Hudson–Afton, dans le sud-est du Minnesota, a livré seulement une vingtaine de cristaux de zircon sans formes distinctives. Six analyses ont fourni des âges 207Pb/206Pb qui varient de 1112 à 1136 Ma, incluant une analyse d'une âge quasi concordant de 1130 Ma. Cependant, cet âge est considérablement plus ancien que celui obtenu pour les Volcanites de Chengwatana, dans le synclinal d'Ashland, et aussi de toutes les autres roches du rift Midcontinental qui ont été datées avec précision. [Traduit par la rédaction]