ABSTRACT
The High Rock Lake and Lake St. Martin structures, on the northeastern flank of the Williston Basin in Manitoba, are circular craters commonly thought to be astroblemes. Apatite fission-track (FT) ages from basement rocks in the two structures are markedly younger than those previously derived in the region. Constraints from regional geohistory combined with forward modelling of apatite FT data indicate the following: 1. At High Rock Lake, apatites in a weakly foliated granite and a brecciated and metasomatised granite from the uplifted southwestern crater rim, were totally, or nearly totally, annealed in the range of ~435 ± 10 Ma. This range is interpreted as dating the time of cratering and is in excellent agreement with stratigraphic evidence which constrains the event as Late Ordovician to Mid-Silurian; 2. At Lake St. Martin, apatite from the central basement uplift was totally annealed in Late Triassic-Early Jurassic time in the range ~208 ± 14 Ma. This range is concordant with a previous Rb/Sr isotope estimate of 219 ± 32 Ma for the impact event. The crater rim at Lake St. Martin records an older apatite FT age which is attributed to the partial annealing effect (temperatures of ~125-130° C) from the same impact event; and 3. The resetting of apatite FT clocks within the basement rocks by two discrete Phanerozoic cratering events provides a unique opportunity to study the post cratering thermal history of the region. At High Rock Lake and Lake St. Martin samples achieved maximum paleotemperatures (~60-70° C) during the Eocene. This temperature range is in good agreement with data independently attained from organic maturity indicators elsewhere in the northeastern Williston Basin area.
RÉSUMÉ
Les structures du lac High Rock et du lac St. Martin, sur le flanc nord-est du bassin de Williston, au Manitoba, Canada, sont des structures circulaires communément interprétées comme des astroblèmes. Les âges déterminés à partir des traces de fission (TF) de l’apatite provenant de roches de socle dans les deux structures sont remarquablement plus jeunes que ceux dérivés auparavant dans la région. Les contraintes fournies par l’histoire géologique régionale combinées à l’élaboration de modèles (“forward modelling”) à partir de données sur les TF de l’apatite indiquent les choses suivantes. 1) Au lac High Rock, des apatites dans une granit de faible schistosité, et un granit bréchique et métasomatisé, provenant du bord soulevé sud-ouest du cratère furent totalement ou presque totalement recuits à une date approximative de 435 ± 10 Ma. Cet intervalle est interprété comme étant l’âge de la formation du cratère, et est en très bon accord avec les preuves stratigraphiques qui placent des contraintes sur l’âge de l’événement entre l’Ordovicien supérieur et le Silurien moyen. 2) Au lac St. Martin, de l’apatite provenant du soulèvement central du socle fut totalement recuite durant le Trias supérieur-Jurassique inférieur à une date approximative de 208 ± 14 Ma. Cet intervalle concorde avec une estimation précédente aux isotopes Rb/Sr de 219 ± 32 Ma pour l’impact. Le bord du cratère au lac St. Martin enregistre un âge des TF de l’apatite plus élevé qui est attribué à un effet de recuite partielle (températures allant d’approximativement 125 à 130 °C) produite par le même impact. 3) La remise à l’heure des horloges de TF de l’apatite dans les roches du socle par deux événements de formation de cratère phanérozoïques distincts fournit une chance unique d’étudier l’histoire thermique qui suivit la formation de cratères. Au lac High Rock et au lac St. Martin des échantillons atteignirent des paléotempératures maximales (approximativement 60 à 70 °C) durant l’Éocène. Cet écart de température est en bon accord avec des données recueillies indépendamment à travers des indicateurs de maturité organique, ailleurs dans la région nord-est du bassin de Williston.
Traduit par Marc Charest.
