Contexte tectono-magmatique de mise en place de carbonatites minéralisées en éléments des terres rares dans la Zone de Bordure de la Ceinture métasédimentaire centrale au Québec

« RÉSUMÉ: Plusieurs carbonatites minéralisées en éléments des terres rares (ETR) ont été identifiées le long d’une importante zone de déformation traversant le Québec et l’Ontario, c.-à-d. la Zone de Bordure de la Ceinture métasédimentaire centrale (CMBBZ). Dans le cadre de travaux géoscientifiques antérieurs, ces carbonatites et leurs roches silicatées associées ont été décrites comme étant génétiquement liées à la Suite Intrusive de Kensington-Skootamatta, une suite alcaline potassique située à proximité. Selon des données géochronologiques, cette suite aurait été mise en place entre environ 1090 et 1070 Ma, coïncidant avec le début présumé de la collision continentale à l’origine de l'Orogénie grenvillienne. Cette étude a pour objectif de déterminer le contexte tectono-magmatique de mise en place des carbonatites de la CMBBZ, et d’établir des contraintes géochronologiques sur les évènements syn- et post-déformation au sein de cette zone. La géochronologie U-Pb par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif avec ablation laser (LA-ICP-MS) sur zircon provenant de sept échantillons fournit des âges 207Pb/206Pb de : (1) 1193 ± (5) [erreur analytique uniquement : erreur non propagée] 16 [erreur incluant les incertitudes systématiques : erreur propagée] Ma pour une pegmatite syéno-granitique pré- à syn-déformation; (2) 1162 ± (5) 16 Ma pour un leucosome à orthopyroxène syn-déformation situé dans le quadrant extensif d'un boudin mafique cisaillé; (3) 1157 ± (4) 16 Ma pour une pegmatite syénitique syn-déformation caractérisée par des micro-textures indicatives de liquide carbonatitique mettant en évidence une mise en place syn-déformation des carbonatites de la CMBBZ; (4) 1149 ± (12) 18 Ma pour une pegmatite syéno-granitique tardi-déformation; (5) 1053 ± (13) 18 Ma, (6) 1027 ± (11) 16 Ma et (7) 1022 ± (6) 15 Ma pour trois dykes post-tectoniques. Ces résultats, corroborés par des observations de terrain et au microscope, ainsi que des données géochimiques, montrent que la formation des carbonatites minéralisées en ETR le long de la CMBBZ n’est pas liée à la Suite Intrusive de Kensington-Skootamatta. Cependant, les résultats révèlent que ces carbonatites sont issues d’un évènement convergent plus ancien: l’Orogénie Shawinigan (ca. 1190-1140 Ma). Par ailleurs, la fusion partielle associée à une zone en subduction avant ou lors de cette orogenèse pourrait avoir joué un rôle clé dans la pétrogenèse de ces intrusions.»

Abstract

«ABSTRACT: Several rare earth element (REE)-bearing carbonatite occurrences have been identified along a significant deformation zone going across Quebec and Ontario, i.e., the Central Metasedimentary Belt Boundary Zone (CMBBZ). In previous geoscientific studies, these carbonatite occurrences and their associated silicate rocks were described as being genetically linked to the Kensington-Skootamatta Intrusive Suite, an alkaline potassic suite located nearby. According to geochronological data, this suite was emplaced between approximately 1090 and 1070 Ma, coinciding with the presumed onset of the continental collision that led to the formation of the Grenville Orogen. This study aims to elucidate the tectono-magmatic context of carbonatite emplacement along the CMBBZ and to establish geochronological constraints on syn- and post-deformation events within this zone. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U-Pb geochronology on zircon from seven samples yields 207Pb/206Pb ages of: (1) 1193 ± (5) [analytical error only: non propagated error] 16 [error including systematic uncertainties: propagated error] Ma for a pre- to syn-deformation syeno-granitic pegmatite; (2) 1162 ± (5) 16 Ma for a syn-deformation orthopyroxene leucosome located in the extensional quadrant of a sheared mafic boudin; (3) 1157 ± (4) 16 Ma for a syn-deformation syenitic pegmatite characterized by micro-textures indicative of carbonatitic melt, providing evidence for a syn-deformation emplacement of carbonatites along the CMBBZ; (4) 1149 ± (12) 18 Ma for a late-deformation syeno-granitic pegmatite; (5) 1053 ± (13) 18 Ma, (6) 1027 ± (11) 16 Ma, and (7) 1022 ± (6) 15 Ma for three post-tectonic dykes. These results, corroborated by field and microscopic observations, and geochemical data, show that the formation of REE-bearing carbonatites along the CMBBZ is not related to the Kensington-Skootamatta Intrusive Suite. However, results indicate that these carbonatites originated from an older convergent event: the Shawinigan Orogeny (ca. 1190-1140 Ma). Furthermore, slab-melting prior to or during this orogeny may have played a key role in the petrogenesis of these intrusions.»