Geochemical and metallogenic relations in volcanic rocks of the southern Slave Province: implications for late Neoarchean tectonics

摘要

Late Neoarchean volcanic belts in the southern Slave Province include (1) in the east, the Cameron River - Beaulieu River belts, which are characterized by stratigraphically thin, flow-rich, classic calc-alkaline, arc-type sequences with accompanying syngenetic volcanogenic massive sulphide deposits; and (2) in the west, the Yellowknife belt, which is characterized by stratigraphically thick, structurally complex, pyroclastic-rich, adakitic, back-arc basin-type sequences, with accompanying epigenetic lode-gold deposits. The volcanic belt association bears persuasive chemical evidence of subduction-initiated magma generation. However, the greenstone belts, together with coeval matching patterned belts in Superior Province of the southern Canadian Shield, bear equally persuasive evidence of prevailing autochthonous-parautochthonous relations with respect to component stratigraphic parts and to older gneissic basement. The eastern and western volcanic belts in question are petrogenetically ascribed to a "westerly inclined" (present geography) subduction zone(s) that produced shallower (east) to deeper (west), slab-initiated, mantle wedge-generated, parent magmas. This early stage microplate tectonic process involved modest mantle subduction depths, small tectonic plates, and small sialic cratons. In the larger context of Earth's progressively cooling, hence subduction-deepening mantle, this late Neoarchean greenstone belt development (2.73-2.66 Ga) merged with the massive end-Archean tonalite-trondhjemite-granodiorite-granite (TTGG) "bloom" (2.65-2.55 Ga), resulting in greatly enhanced craton stability. Successive subduction-deepening, plate-craton-enlarging stages, with appropriate metallotectonic response across succeeding Proterozoic time and beyond, led to modern-mode plate tectonics.Les ceintures volcaniques dans le sud de la Province des Esclaves comprennent (1) à l'est, les ceintures des rivières Cameron et Beaulieu, lesquelles sont caractérisées par des séquences de type arc, classiques calco-alcalines, minces et riches en écoulements, avec des gisements de sulfures massifs volcanogènes syngénétiques qui les accompagnent et (2) à l'ouest, la ceinture de Yellowknife, laquelle est caractérisée par des séquences à structure complexe de type bassin d'arrière-arc, adakitiques, riches en roches pyroclastiques et accompagnées de gisements d'or filonien épigénétiques. L'association des ceintures volcaniques comporte des évidences chimiques de génération de magmas initiée par de la subduction. Toutefois, les ceintures de roches vertes, ainsi que des ceintures contemporaines, à patrons assortis, dans la Province du Supérieur dans le sud du Bouclier canadien, comportent des éléments probants, aussi convaincants, de relations autochtones-parautochtones prédominantes par rapport aux composantes stratigraphiques et au socle gneissique plus ancien. Les ceintures volcaniques de l'est et de l'ouest ont été assignées de manière pétrogénétique à une ou des zones de subduction « inclinée vers l'ouest » (géographie actuelle) qui ont produit des magmas parents moins profonds (à l'est) à plus profonds (à l'ouest); ces magmas proviendraient de dalles et de coins du manteau. Ce processus de tectonique de micro-plaques, à un stade précoce, signifiait des profondeurs modestes de subduction du manteau, de petites plaques tectoniques et de petits cratons sialiques. Dans le contexte plus grand du refroidissement progressif de la Terre, donc d'un manteau s'approfondissant par subduction, le développement de cette ceinture de roches vertes au Néoarchéen tardif (2,73-2,66 Ga) s'est uni avec une « poussée » de tonalite-trondhjémite-granodiorite-granite (TTGG) à la fin de l'Archéen (2,65-2,55 Ga), ce qui a grandement amélioré la stabilité du craton. Des étapes successives de d'approfondissement par subduction, d'agrandissement des plaques-cratons, avec une réponse appropriée de métallotectes, à travers l'époque protérozoïque suivante et plus tardivement encore, a conduit au mode moderne de tectonique des plaques.[Traduit par la Rédaction]