Evidence for prolonged mid-Paleozoic plutonism and ages of crustal sources in east-central Alaska from SHRIMP U-Pb dating of syn-magmatic, inherited, and detrital zircon

摘要

Sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) U-Pb analyses of igneous zircons from the Lake George assemblage in the eastern Yukon-Tanana Upland (Tanacross quadrangle) indicate both Late Devonian (~370 Ma) and Early Mississippian (~350 Ma) magmatic pulses. The zircons occur in four textural variants of granitic orthogneiss from a large area of muscovite-biotite augen gneiss. Granitic orthogneiss from the nearby Fiftymile batholith, which straddles the Alaska-Yukon border, yielded a similar range in zircon U-Pb ages, suggesting that both the Fiftymile batholith and the Tanacross orthogneiss body consist of multiple intrusions. We interpret the overall tectonic setting for the Late Devonian and Early Mississippian magmatism as an extending continental margin (broad back-arc region) inboard of a northeast-dipping (present coordinates) subduction zone. New SHRIMP U-Pb ages of inherited zircon cores in the Tanacross orthogneisses and of detrital zircons from quartzite from the Jarvis belt in the Alaska Range (Mount Hayes quadrangle) include major 2.0-1.7 Ga clusters and lesser 2.7-2.3 Ga clusters, with subordinate 3.2, 1.4, and 1.1 Ga clusters in some orthogneiss samples. For the most part, these inherited and core U-Pb ages match those of basement provinces of the western Canadian Shield and indicate widespread potential sources within western Laurentia for most grain populations; these ages also match the detrital zircon reference for the northern North American miogeocline and support a correlation between the two areas.Des analyses U-Pb à la microsonde ionique à haute résolution et à haut niveau de sensibilité «SHRIMP» de zircons ignés provenant de l'assemblage de Lake George des hautes terres du Yukon-Tanana (quadrilatère Tanacross) indiquent des impulsions magmatiques au Dévonien tardif (~370Ma) et au Mississippien précoce (~350Ma). Les zircons se trouvent dans quatre variantes texturales d'orthogneiss granitique d'un vaste secteur de gneiss œillé à muscovite et à biotite. L'orthogneiss granitique du batholite avoisinant de Fiftymile, lequel chevauche la frontière entre l'Alaska et le Yukon, a donné une plage similaire d'âges U-Pb sur des zircons, suggérant que le batholite de Fiftymile et l'amas d'orthogneiss de Tanacross aient subi de multiples intrusions. Selon nous, tout l'environnement tectonique pour le magmatisme au Dévonien tardif et au Mississippien précoce consisterait en une enclave étendue de bordure continentale (vaste région arrière-arc) d'une zone de subduction à pendage nord-est (coordonnées actuelles). De nouveaux âges U-Pb à la microsonde ionique à haute résolution et à haut niveau de sensibilité «SHRIMP» de noyaux de zircons hérités, prélevés dans l'orthogneiss de Tanacross, et de zircons détritiques, provenant de quartzites de la ceinture Jarvis de la chaîne de l'Alaska (quadrilatère Mount Hayes), présentent de grands regroupements autour de 2,0-1,7 Ga et des regroupements moindres autour de 2,7-2,3 Ga ainsi que quelques regroupements subordonnés à 3,2, 1,4 et 1,1 Ga dans certains échantillons d'orthogneiss. De manière générale, ces âges U-Pb, hérités et de noyau, concordent avec ceux des provinces du socle du Bouclier canadien occidental et ils indiquent des sources potentielles étendues dans le bouclier laurentien occidental pour la plupart des populations de grains; ces âges concordent aussi avec la référence pour le zircon détritique pour le miogéocline de l'Amérique du Nord septentrional et supporte une corrélation entre les deux secteurs.