2014-BC-6178A
 
Lithologie : Diatexite
Unité stratigraphique : Complexe de Mistinibi (pPmis3)

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Numéro d’échantillon :2014-BC-6178A
Lithologie :Diatexite
Âge 1 (évènement) :2133 ±18 Ma (cristallisation magmatique)
Âge 2 (évènement) :1805,0 ±9,9 Ma (métamorphisme)
Province géologique :Province de Churchill
Subdivision géologique :Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude
Unité stratigraphique :Complexe de Mistinibi (pPmis3)
Feuillet SNRC :24A09
Zone UTM NAD 83 :20
Estant :420701
Nordant :6283705
Méthode d’analyse :

ID-TIMS et LA-HR-ICP-MS sur zircons (méthode d’analyse décrite dans le MB 2019-03; pages 20 et 21)

 

 

 

Géologie et description de l’échantillon

L’échantillon provient d’un affleurement de diatexite à biotite-grenat renfermant des niveaux décimétriques à métriques de paragneiss. La diatexite est donc interprétée comme représentant le résultat de la fusion in situ de la séquence sédimentaire. Juste au sud de ce secteur, on trouve de bonnes expositions de roches métasédimentaires protérozoïques bien préservées et non migmatitisées.

Objectif de l’analyse géochronologique

La datation de cette unité devrait permettre de déterminer à la fois l’âge maximal de déposition des roches sédimentaires et l’âge de la migmatitisation.

Géochronologie

Cet échantillon contient deux types de zircons : des xénocristaux incolores très arrondis et des cristaux tabulaires prismatiques ou équidimensionnels. Ces derniers sont généralement émoussés et montrent une couleur brun rougeâtre caractéristique. En plus de générer des prismes simples, ce dernier épisode de cristallisation de zircon est à l’origine des surcroissances visibles sur les xénocristaux.

 

 

Six analyses ont été effectuées par dilution isotopique à partir de fragments de prismes brun rougeâtre. Les résultats montrent que les zircons possèdent des concentrations très élevées en uranium, atteignant plus de 2000 ppm U et, conséquemment, des rapports Th/U très faibles >0,024. Les résultats s’étalent de ~2029 Ma et 2139 Ma; sauf exception, ils représentent une discordance de ~1 %. Une droite de régression calculée à partir de l’ensemble des résultats a donné des intersections inférieure et supérieure représentant des âges de 2010 ±10 Ma et 2410 ±130 Ma respectivement (MSWD = 4,5). Plus de cinquante analyses ont été réalisées par ablation laser. Les xénocristaux incolores ont donné des résultats variablement discordants avec des âges anciens entre 2186 ±15 Ma et 2464 ±38 Ma. Ces âges sont associés aux zircons détritiques présents dans le paragneiss. On ne trouve curieusement aucune évidence de zircons archéens vers 2,7 Ga à 2,8 Ga. Les résultats analytiques d’une trentaine de petits prismes brunâtres sont discordants (~10 % à 20 %) avec des âges apparents qui se distribuent de façon presque continue entre 1986 ±17 Ma et 2140 ±24 Ma. Ces âges sont similaires, aux erreurs près, à ceux obtenus par dilution isotopique. De ces analyses, les résultats les plus anciens (n = 16) permettent de calculer une intersection supérieure représentant un âge de 2133 ±18 Ma (MSWD = 2,7). Cet âge est associé à la fusion partielle des paragneiss et au début de l’épisode de cristallisation subséquent. Considérant l’ensemble de ces résultats, il est toutefois difficile d’expliquer les âges les plus jeunes à ~1,99 Ga. Il est possible que les conditions de haute température associées à ce type de lithologie ainsi que la sursaturation en uranium et en thorium aient entraîné la poursuite des processus de diffusion et de recristallisation, un phénomène déjà décrit pour la monazite (Cherniak, 2010). Finalement, un dernier âge de 1805,0 ±9,9 Ma (MSWD = 0,82, probabilité de coïncidence de 0,61) a été déterminé à partir de l’analyse de douze surcroissances. Cet âge indique que la diatexite a bien été affectée par l’épisode thermique de la fin de l’Orogenèse transhudsonienne.

Les résultats des analyses sont disponibles dans le SIGÉOM et accessibles en cliquant sur ce lien (voir fichiers Excel dans MB201903ADN001.zip).

Interprétation

Les âges détritiques (2464 Ma à 2186 Ma) rapportés ici indiquent un âge maximal de sédimentation de ~35 Ma plus jeune que celui obtenu par Godet et al. (2020) (2150 Ma à 2120 Ma) pour un autre échantillon du Complexe de Mistinibi. L’absence de zircon d’âge archéen est caractéristique des unités du Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude (Charette et al., 2019). Ces âges détritiques confirment donc que les paragneiss du Complexe de Mistinibi sont majoritairement issus de l’érosion de roches paléoprotérozoïques locales. L’âge de ~2133 Ma est sans conteste associé à un important évènement de fusion partielle de longue durée (2145 Ma à 2070 Ma) reconnu dans l’ensemble du Complexe de Mistinibi (Godet et al., 2020). Il est toutefois difficile de cerner le processus de formation de ces zircons. L’étude pétrochronologique détaillée de deux échantillons de métawacke du Complexe de Mistinibi (Godet et al., 2020) a permis d’identifier des populations de zircons anatectiques autour de 2145 Ma, 2121 Ma et 2123 Ma. Une autre génération de zircons s’est formée à ~2087 Ma ou ~2069 Ma (selon l’échantillon) lors du retour à des conditions subsolidus. Il est donc probable que l’âge de ~2133 Ma date la formation de zircons anatectiques durant le stade initial de fusion partielle (conditions suprasolidus), plutôt que lors de la recristallisation du liquide anatectique. L’âge de ~1,99 Ga est unique et difficile à relier à un évènement géologique particulier. Il pourrait indiquer que des conditions de température élevée se seraient maintenues longtemps après l’évènement de fusion du Complexe de Mistinibi, achevé vers 2069 Ma (Godet et al., 2020). Finalement, les surcroissances de zircons associées à un évènement thermique paléoprotérozoïque à ~1805 Ma représentent pour l’instant l’unique témoin de l’Orogenèse transhudsonienne dans le Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude. Cela n’est toutefois pas surprenant, puisque cet échantillon a été prélevé à proximité du Domaine lithotectonique de Falcoz où un métamorphisme au faciès des granulites a été reconnu (Charette, 2016).

Auteurs

RôleNomCourrielAnnée
GéochronologieJean David, géo., Ph. D.jean.david@mern.gouv.qc.ca2014-2015
Échantillonnage et interprétationIsabelle Lafrance, géo., M. Sc.isabelle.lafrance@mern.gouv.qc.ca 2014
CoordinationFrancis Talla Takam, géo., Ph. D.francis.tallatakam@mern.gouv.qc.ca2020

Références

 

Publications accessibles dans SIGÉOM Examine

 

CHARETTE, B., LAFRANCE, I., VANIER, M-A., GODET, A., 2019. Domaine lithotectonique de Mistinibi-Raude, sud-est de la Province de Churchill, Nunavik, Québec, Canada : synthèse de la géologie. MERN; BG 2019-07, 2 plans.

DAVID, J., 2019. Datations U-Pb dans les provinces du Supérieur et de Churchill effectuées au GEOTOP en 2014-2015. GEOTOP, MERN; MB 2019-03, 24 pages.

 

 

 

 

 

Autres publications 

CHARETTE, B., 2016. Long-lived Anatexis in the Exhumed Middle Crust from the Torngat Orogen and Eastern Core Zone: Constraints from Geochronology, Petrochronology, and Phase Equilibria Modelling. University of Waterloo; mémoire de maîtrise, 427 pages.

CHERNIAK, D., 2010. Diffusion in Accessory Minerals: Zircon, Titanite, Apatite, Monazite and Xenotime. Reviews in Mineralogy and Geochemistry; volume 72, pages 827-869. doi.org/10.2138/rmg.2010.72.18

GODET, A., GUILMETTE, C., LABROUSSE, L., DAVIS, D.W., SMIT, M.A., CUTTS, J.A., VANIER, M.-A, LAFRANCE, I., CHARETTE, B., 2020. Complete metamorphic cycle and long‐lived anatexis in the c. 2.1 Ga Mistinibi Complex, Canada. Journal of Metamorphic Geology; volume 38, pages 235-264. doi.org/10.1111/jmg.12521

 

 

14 décembre 2020