Formation et évolution des magmas granitiques à partir de migmatites: exemple du complexe d'Ashuanipi dans la province du Supérieur, Québec
Souad Guernina, Thèse de Doctorat.
Projet de doctorat en ressources minérales sous la supervision du Dr Edward Sawyer.
Description du projet
Le but principal de ce projet est de tester l'hypothèse que de larges volumes de magmas granitiques sont dérivés à partir de migmatites de type diatexite en portant une attention particulière aux processus physico-chimiques. Cette hypothèse sera documentée par un exemple réel de la transition protolithe-migmatite-granite observé sur le terrain, d'où le choix du complexe d'Ashuanipi au Québec.
Les roches archéennes du sud-est de la Province du Supérieur se composent principalement de roches métamorphiques au faciès des granulites et de roches plutoniques, appartenant au Complexe d'Ashuanipi . Ce complexe, qui s'étend sur 90 000 km2, est bordé à l'est par des séquences paléo-protérozoiques de la Fosse du Labrador et est séparé de la Province de Grenville au sud par le Front de Grenville (Leclair et al., 1997). Il se trouve dans le prolongement des ceintures métasédimentaires d'Opinaca et de la ceinture métavolcaniques de La Grande (Card et Ciesielski, 1986). Les roches plutoniques du domaine de Bienville bordent vers le nord ces ceintures orientées est -ouest. Au nord du complexe d'Ashuanipi, on retrouve les terrains gneissiques et plutoniques du bloc de Minto. Les paragneiss dont le protolithe serait un grauwacke déposé juste après 2.7 Ga (Percival et al, 1992) sont reconnus comme étant les unités lithologiques les plus anciennes. La mise en place des diatexite était synchrone à tardive par rapport à l'événement métamorphique-migmatitique, dans l'intervalle entre 2.68 et 2.65 Ga (Percival et al., 1992; Chevé et Brouillette, 1991, 1995; et Leclair et al, 1997).
Les métagraywackes dans le complexe d'Ashuanipi, contiennent les assemblages minéralogiques suivants : quartz + plagioclase + biotite + orthopyroxène + ilménite + fondu. Les principales variations se distinguent par une correlation inverse entre la proportion modale de la biotite et celle de l'orthopyroxène, ainsi qu'une diminution considérable dans la proportion du quartz dans les roches riches en orthopyroxène. Dans certains cas, la biotite, quartz et plagioclase sont corrodés et l'orthopyroxene a des faces crystallines bien devellopées. Toutes ces relations texturales indiquent que la réaction de fusion était : Biotite+plagioclase+quartz=orthopyroxene+ilmenite+fondu
Tous les métagraywackes dans l'Ashuanipi contiennent de l'orthopyroxene, donc les températures métamorphiques étaient au dessus de la courbe (orthopyroxene in). Cepenadant, il y'a quelques metagraywackes qui ne contiennent plus de biotite et pour ces températures, ont pu franchir la courbe (biotite out). La comparaison avec les travaux expérimentaux de Vielzeuf et Montel (1994) et Patino Douce et Beard (1995) pour une fusion partielle de métagraywackes avec des numéro. de magnésium similaires a ceux des roches de l'Ashuanipi indiquent que les temperatures ont depassées 8500C. Les rares roches pélitiques ne contiennet pas de sillimanite, mais sont riches en grenat, orthopyroxene, feldspath K et des fois de la cordiérite. Les roches mafiques intercalées contiennent de l'hornblende associée a l'orthpyroxene et clinopyroxene, ceci suggere que l'hornblende-out n'a pas été franchi encore et que les températures étaient probablement en dessous de 950 0C. Il est difficile de déterminer la pression d'anatexie encore. Le degré de fusion partielle, calculé a partir de la minéralogie modale et la réaction stochiométrique, atteignait un maximum de 80% dans les métasédiments, et au moins 56 % dans les diatexites.
La transition texturale des metagraywakes vers des diatexites ensuite vers des granites est principalement marquée par l'apparition de phénocristaux de feldspath potassique dans les diatexites ainssi que le développement de structures d'écoulement qui vont détruire les structures précoces du métasédiment.
Néanmoins, ces résultats indiquent que le complexe d'Ashuanipi était autrefois un champs de fusion partielle et qu'il représente potentiellement un endroit idéal pour étudier les processus de ségrégation magmatique, de génération et d'évolution du magma qui font tous partie du processus de la différentiation crustale.
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