The finding of Fe-rich picritic basalts in the Gusev Crater on Mars has stimulated interest in Fe-rich magmatism on the early Earth. A significant number of occurrences of ferropicrite magmatism have been identified in Archean terranes, and a study of their mineralogy and setting may provide insights into the petrogenesis of Martian ferropicrites. One of the best exposed of these terrestrial ferropicrites occurs in the Pulpwood Harbour sequence of the Heron Bay volcanics (~2.6-2.7Ga) in the Schreiber-Hemlo Greenstone Belt of the Superior Province of Canada. The ferropicrite bodies consist largely of cumulate rocks, overlain by minor Fe-rich lavas. The compositions of the cumulate rocks can be explained by progressive crystal accumulation of olivine (~Fo76) followed by clinopyroxene and then Fe-Ti oxides, in a relatively closed system, and with increasing proportions of interstitial liquid contained in the cumulate rocks. The overlying Fe-rich lavas represent very Fe-rich liquids, with up to ~17 wt.% FeO*, which appear to be comagmatic with the cumulate rocks below them. Although the compositions of the chilled margins and the Fe-rich lavas are similar to those of Martian lavas from Gusev crater, the Pulpwood Harbour ferropicrites liquids appear to have been mildly Silica-undersaturated, in contrast to the strongly orthopyroxene- normative compositions of the Gusev Crater ferropicrites, and have enriched incompatible trace element profiles characteristic of modern mildly alkaline OIB-type basalts. Inconsistencies between trace elements and major element modeling suggest, however, that the original parental magma may have had a significant carbonate component that was largely lost from the volcanic rocks upon eruption, but partially retained in the cumulate ferropicritic rocks of Pulpwood Harbour. / La découverte de basaltes picritiques riches en fer à la surface de Mars (notamment dans le cratère Gusev) a ravivé l'interêt des chercheurs pour les magmas terrestres de même type, bien plus faciles d'accès. En effet, de nombreuses ferropicrites ont été identifiées dans les terrains Archéens, et une étude détaillée de leur minéralogie et de leur contexte géologique pourrait, par analogie avec la Terre primitive, nous renseigner sur la pétrogenèse des ferropicrites martiennes. L'un des meilleurs affleurements de ferropicrites terrestres se situe dans la séquence volcanique de Pulpwood Harbour à Heron Bay (~2.6-2.7Ga), au sein de la ceinture de roches vertes de Schreiber-Hemlo, dans la Province géologique du Supérieur au Canada. Les affleurements de ferropicrites sont constitués de cumulats à leur base, et d'une partie supérieure de laves riches en fer. L'évolution des compositions de ces ferropicrites peut être expliquée par l'accumulation progressive de cristaux d'olivine (~Fo76), puis de clinopyroxenes et d'oxides de Fe et Ti, dans un système relativement clos, avec de plus en plus de liquide interstitiel contenu dans les cumulats. Les laves riches en fer situées au-dessus des cumulats représentent des liquides très riches en fer, avec jusqu'à 17 pds.% FeO*, et sont co-magmatiques avec les cumulats. Bien que la composition chimique des bordures figées des horizons lithologiques ressemble à celle de laves martiennes provenant du cratère Gusev, les liquides ferropicritiques de Pulpwood Harbour sont légèrement sous-saturées en Silice, contrairement aux compositions fortement normatives en orthopyroxenes des ferropicrites martiennes. Ils sont aussi enrichis en éléments incompatibles à la manière des basaltes alcalins modernes de type îles océaniques. Des incohérences entre nos modélisations des éléments traces et celles des éléments majeurs suggèrent cependant que le magma parent des ferropicrites contenait une quantité importante de carbonates. Ces carbonates se seraient échappés des roches volcaniques lors de leur éruption, mais auraient été partiellement retenus dans les cumulats ferropicritiques de Pulpwood Harbour.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.110523 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kitayama, Yumi |
| Contributors | Donald M Francis (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Earth and Planetary Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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