Proterozoic and Archean geology of the Nipigon Embayment: implications for emplacement of the Mesoproterozoic Nipigon diabase sills and mafic to ultramafic intrusions

摘要

The Nipigon Embayment is underlain by Archean rocks of the English River, Wabigoon, and Quetico subprovinces, and intruded along the west side by late- to post-tectonic mafic to ultramafic intrusions. The early Mesoproterozoic ultramafic to felsic Badwater intrusion and felsic English Bay Complex are located in the northwest corner of the Nipigon Embayment. Three mafic to ultramafic intrusions, the Disraeli, Seagull, and Hele intrusions, are located south of Lake Nipigon, and the Kitto intrusion is located east of the lake. A number of mafic to ultramafic bodies (Jackfish (Island), Shillabeer, Kama Hill, Nipigon Bay) have only limited outcrops. The gabbroic Nipigon diabase sills intrude all other rocks in the Nipigon Embayment and generally have a consistent mineralogy and geochemistry, except for the Inspiration sill(s) and the McIntyre Sill. Geological and geophysical data suggest emplacement of the ultramafic intrusions by mechanisms similar to those controlling emplacement of the saucer-shaped diabase sills. These mechanisms are partially dependent on a series of pre-existing north-, northwest-, and northeast-trending faults formed prior to Keweenawan magmatism. The presence of sills, rather than dykes, indicates that the Nipigon Embayment was not extensional during the Keweenawan Midcontinent Rift, suggesting that the Nipigon Embayment is not a classic failed arm.L'enfoncement du lac Nipigon repose sur des roches archéennes des sous-provinces d'English River, de Wabigoon et de Quetico; le côté ouest a été pénétré par des intrusions mafiques à ultramafiques tardi- à post-tectoniques. L'intrusion ultramafique à felsique Badwater et le complexe felsique English Bay, datant tous deux du Mésoprotérozoïque précoce, sont situés dans le coin nord-ouest de l'enfoncement du lac Nipigon. Trois intrusions mafiques à ultramafiques, les intrusions Disraeli, Seagull et Hele, sont situées au sud du lac Nipigon et celle de Kitto est située à l'est du lac. Plusieurs amas mafiques à ultramafiques (Jackfish (Isle), Shillabeer, Kama Hill, et Nipigon Bay) affleurent peu. Les filons-couches à diabase gabbroïques Nipigon pénètrent toutes les autres roches de l'enfoncement du lac Nipigon; leur composition minéralogique et géochimique est généralement constante, à l'exception des filons-couches Inspiration et McIntyre. Les données géologiques et géophysiques suggèrent la mise en place des intrusions ultramafiques par des mécanismes semblables à ceux qui ont contrôlé la mise en place des filons-couches de diabase en forme de soucoupe. Ces mécanismes dépendent en partie d'une série de failles préexistantes à directions nord, nord-ouest et nord-est qui se sont formées avant le magmatisme de Keweenaw. La présence de filons-couches, plutôt que de dykes, indique que l'enfoncement de Nipigon n'était pas extensionnel durant la distension mi-continentale de Keweenaw, portant à conclure que l'enfoncement de Nipigon n'est pas un aulacogène classique.[Traduit par la Rédaction]