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TitreTrace metal and isotopic depth profiles through the Abitibi cratonic mantle
AuteurLawley, C; Kjarsgaard, B; Jackson, S; Yang, Z; Petts, D; Roots, E
SourceLithos vol. 314-315, 2018 p. 520-533, https://doi.org/10.1016/j.lithos.2018.06.026
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170370
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.lithos.2018.06.026
Mediapapier; en ligne; numérique
Référence reliéeCette publication est reliée les publications suivantes
Formatspdf; html; docx
ProvinceQuébec; Ontario
SNRC31M; 31N; 31O/04; 31O/05; 31O/12; 31O/13; 32B/04; 32B/05; 32B/12; 32B/13; 32C; 32D; 32E; 32F; 41P; 42A; 42H
Lat/Long OENS -82.0000 -75.6667 49.6667 47.1667
Sujetsgisements minéraux; métaux; genèse des minerais; contrôles structuraux; études de la croûte; craton; manteau terrestre; lithosphère; analyses par microsonde électronique; analyse par spectromètre de masse; pyroxene monoclinique; olivine; silicates; sulfures; péridotites; grenat; analyses des éléments en trace; analyses statistiques; conditions de pression-température; altération; mise en place; métasomatose; kimberlites; fluage; volcanisme; levés géophysiques; levés sismiques; vitesse des ondes sismiques; anomalies; etudes isotopiques; rapports des isotopes de plomb; Archéen; Bouclier Canadien; Ceinture d'Abitibi Greenstone ; Dyke de Buffonta ; géologie économique; géochimie; géophysique; Précambrien
Illustrationsgeoscientific sketch maps; profiles; photomicrographs; plots; models
ProgrammeSystèmes aurifères, Initiative géoscientifique ciblée (IGC-5)
Diffusé2018 06 28
Résumé(non publié)
L'imagerie géophysique de structures translithosphériques établit un lien spatial entre les gîtes minéraux dans la croûte et le manteau lithosphérique en profondeur. Cependant, le rôle de la lithosphère profonde dans la genèse des gîtes minéraux demeure mal compris puisque les jeux de données acquises à distance n'établissent pas de limites directes aux éléments métalliques dans ces racines mantelliques. L'abondance et le comportement des éléments métalliques régissent la richesse métallique du manteau cratonique et le potentiel économique des magmas qui en dérivent. Nous présentons ici les résultats de microanalyses in situ à la microsonde électronique et de jeux de données géochimiques d'analyses par ablation laser et spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS) de xénocristaux de clinopyroxène et d'olivine du manteau, qui proviennent du champ de kimberlites de Kirkland Lake, dans la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, au Canada. Nous avons concentré notre attention sur des éléments traces non classiques, dont des éléments métalliques affichant des affinités chalcophiles ou sidérophiles (Ag-As-Au-Bi-Cu-Mo-Pb-Pt-Pd-Sb-Se-Sn-Te-W-Zn). L'analyse en composantes principales robuste donne à penser que l'altération de basse température à éléments lithophiles à grand rayon ionique (Ba-Sr), qui s'est probablement déroulée durant la mise en place des kimberlites, rend compte de la plus grande source de variance dans le jeu de données sur les xénocristaux. Le partionnement des éléments en fonction de la pression-température (P-T) au cours de l'équilibre subsolidus constitue le deuxième plus important contrôle sur la chimie de l'olivine et des clinopyroxènes. Nous démontrons que les silicates de haute P-T du manteau les moins altérés constituent, en fait, d'importants minéraux hôtes d'un large éventail d'éléments métalliques (Cu-Zn ± Ag ± As ± Se ± Sn ± Mo) au sein de la péridotite à grenats à l'équilibre en profondeur (70-190 km). L'analyse statistique des balayages individuels de masse non traités de chacun des signaux LA-ICP-MS laisse croire que les éléments métalliques les plus importants (Cu-Zn) accompagnent surtout les principaux éléments constitutifs des minéraux cardinaux, à la suite de réactions de substitution dépendantes de la P-T, plutôt qu'être concentrés dans des inclusions. Un sous-ensemble d'olivine de haute P-T (160-180 km) présente des compositions pauvres en Fe-Ni-S et riches en Na (Au ± Pt ± Pd), ce qui pourrait être le reflet d'un métasomatisme, d'une ségrégation des sulfures et d'un piégeage de fluides porteurs de métaux précieux à la base de la lithosphère. Ces fragments du manteau de caractère anomal pourraient constituer les premiers témoins directs de péridotites mantelliques modifiées par des métaux précieux, qui seraient présentes sous l'Abitibi. Des xénocristaux d'olivine de moyenne P-T (70-120 km), présentant des compositions riches en Mg et pauvres en éléments à fort effet de champ, rendent compte de l'existence d'un segment de péridotite mantellique fortement appauvri en liquide magmatique, qui se situe au niveau et en dessous d'une entité conductrice faiblement inclinée et est accompagnée d'une anomalie de faible vitesse sismique dans la médiolithosphère de Kirkland Lake à une profondeur de 70-100 km. Nous supposons que la signature en éléments traces des xénocristaux de moyenne P-T rend compte de la redistribution d'éléments à forte charge et d'éléments incompatibles des péridotites à grenats réfractaires aux péridotites à phologopite ou à amphiboles ainsi que de la présence de zones de remontée métasomatisées. La diffusion rapide subsolidus des éléments à haute T donne à penser que ces processus se sont vraisemblablement produits pendant ou tout juste avant le volcanisme kimberlitique. Cependant, de nouvelles analyses in situ des isotopes de Pb dans les xénocristaux de pyroxène provenant de péridotites à grenats pauvres en Al métasomatisées rendent compte d'anciens épisodes de métasomatisme qui auraient précédé le volcanisme kimberlitique du Jurassique d'au moins 1 milliard d'années.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
The Targeted Geoscience Initiative (TGI) is a collaborative federal geoscience program that provides industry with the next generation of geoscience knowledge and innovative techniques to better detect buried mineral deposits, thereby reducing some of the risks of exploration. Factors that influence the metal endowment within the source regions of ore deposits, however, remain poorly understood. This study addresses that knowledge gap by documenting the distribution of metals of economic interest within mantle minerals.
GEOSCAN ID306645