CRETACEOUS MAFIC DYKE SWARM, PEARY LAND, NORTHERNMOST GREENLAND: GEOCHRONOLOGY AND PETROLOGY

A group of dyke rocks from the Frederick E. Hyde Fjord area form the southern termination of a prominent dyke-swarm in Peary Land, northernmost Greenland. The melanocratic dykes are NS- to NW–SE-trending, vertically dipping, ≤10–12 m wide, and have narrow chilled margins. Whole-rock ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of three dyke rocks indicates emplacement at ca. 85 Ma, some 15 to 20 Ma older than previous K–Ar whole-rock dating indicated. Whole-rock ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of three Lower Paleozoic metasedimentary rocks collected hundreds of meters away from the dykes reflects partial resetting during dyke-rock emplacement and suggests that the area experienced a greater thermal disturbance than the outcrop distribution of the dyke rocks would suggest. The dyke rocks contain normally zoned, euhedral microphenocrysts of titaniferous (≤4 wt.% TiO₂) clinopyroxene in a matrix of olivine (Fo_69–35), plagioclase (An_69–35, ≤1.0 wt.% K₂O), clinopyroxene and ilmenite; rare matrix biotite [Fe/(Fe + Mg) = 0.65] occurs, and intergranular granophyre is present in the most evolved dykes. Whole-rock geochemistry indicates a basaltic composition, with the least evolved rocks containing 5.7% MgO, 14% FeO_T, 4% TiO₂, 2.8% Na₂O, and 0.9% K₂O (by weight). In terms of major elements, the rocks correspond to sodic-type alkali basalts; the normative mineralogy indicates an affinity to both olivine tholeiites and alkali basalts. Trace-element contents (45 ppm Ni, 45 ppm Co, 80 ppm Cr, 335 ppm V, on average) and mg numbers between 0.42 and 0.45 indicate that the rocks do not represent primitive magmas. Abundances of the rare-earth elements (∑REE = 170 to 200 ppm, La_N = 100) and strongly fractionated patterns (La_N/Lu_N = 10) are consistent with the alkaline nature of the dyke rocks. The lack of negative Eu anomalies in chondrite-normalized REE profiles is consistent with the absence of plagioclase phenocrysts, suppressed by a high H₂O content of the magma. Normalized extended trace-element diagrams and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr versus¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd isotopic plots indicate affinities with OIB. Although the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i values (0.70467 ± 10) do not indicate crustal contamination, δ¹⁸O values (+6.0 to +7.9‰) are above typical mantle values and suggest some crustal influence.

Un essaim de filons dans la région du fjord Frederick E. Hyde constitue la terminaison vers le sud d’un essaim important de filons à la Terre de Peary, dans l’extrême nord du Groënland. Les filons mélanocratiques sont orientés NS à NO–SE et verticaux, d’une largeur jusqu’à 10 ou 12 m, et possèdent une étroite bordure figée. Une datation ⁴⁰Ar/³⁹Ar de trois échantillons (roches totales) indique une mise en place à environ 85 Ma, c’est-à-dire quelques 15 ou 20 million d’années avant l’âge de mise en place préconisé d’après les datations antérieures par K–Ar sur roches totales. Une datation ⁴⁰Ar/³⁹Ar de trois échantillons de roche métasédimentaire d’âge paléozoïque inférieur, prélevés à des centaines de mètres des filons, indique un ré-équilibrage partiel au cours de la mise en place des filons. La région aurait donc subi un événement thermique plus répandu que ne l’indique la distribution des filons. Les roches ignées contiennent des microphénocristaux idiomorphes normalement zonés de clinopyroxène titanifère (≤4% TiO₂, poids) dans une pâte contenant olivine (Fo_69–35), plagioclase (An_69–35, ≤1.0% K₂O, poids), clinopyroxène et ilménite; la biotite [Fe/(Fe + Mg) = 0.65] est plutôt rare dans la pâte, et une intercroissance granophyrique est présente dans les filons les plus évolués. La composition globale des roches est basaltique, les roches les plus primitives contenant 5.7% MgO, 14% FeO_T, 4% TiO₂, 2.8% Na₂O, et 0.9% K₂O (poids). En termes des éléments majeurs, les roches correspondent à des basaltes alcalins à tendance plutôt sodique. La minéralogie normative laisse entrevoir une affiliation à la fois aux basaltes tholéiitiques à olivine et aux basaltes alcalins. D’après les teneurs en éléments traces (45 ppm Ni, 45 ppm Co, 80 ppm Cr, 335 ppm V, en moyenne) et les valeurs de l’indicateur mg, entre 0.42 et 0.45, les roches ne représenteraient pas des magmas primitifs. Les concentrations de terres rares (entre 170 et 200 ppm, La_N = 100) et les spectres fortement fractionnés (La_N/Lu_N = 10) concordent avec la nature alcaline des roches filonniennes. D’après l’absence d’une anomalie négative en Eu dans les profils de terres rares normalisés par rapport aux chondrites, le plagioclase n’aurait pas formé des phénocristaux, à cause de la teneur élevée en H₂O du magma. Les profils normalisés des éléments traces et les relations entre les rapports isotopiques ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr et ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd indiquent une affinité avec les basaltes des îles océaniques. Quoique les valeurs du rapport initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i (0.70467 ± 10) ne témoignent pas d’une contamination par la croûte, les valeurs de δ¹⁸O (+6.0 to +7.9‰) surpassent les valeurs typiques du manteau, et font penser que la croûte a exercé une certaine influence.

(Traduit par la Rédaction)