Geochemistry of ultramafic and calc-llkaline lamprophyres from the Lac Shortt area, Quebec

Summary

Petrographic and geochemical data are presented for the Lac Shortt lamprophyre dyke swarm. The primary mineralogy in all samples has been largely destroyed either by alteration at the time of emplacement or by subsequent metamorphism. Most of the dykes are ultramafic lamprophyres. Extended trace element plots (ETP) for these dykes feature a characteristic double dome pattern, with one dome extending between Sr and Zr and the other between Zr and Yb. One ultramafic dyke was selected for detailed study. The ETP and rare earth element (REE) curves for the analyses of this dyke are essentially parallel, indicating the relative immobility of both groups of elements during the subsequent events. Significant correlation coefficients between the high field strength elements using phosphorus as representative of these elements, and the major element concentrations suggests that these were also relatively immobile. Pearce plots and principal component analyses reveal that olivine and apatite fractionation controlled the chemical variation across the control dyke. A plot of Nb anomalies against silica for Precambrian ultramafic and cafe-alkaline lamprophyres reveals two clear groupings—the former has no such anomalies in contrast to the latter which possesses this feature. A calc-alkaline lamprophyre dyke from the Lac Shortt Mine features significant Nb depletion on ETP suggesting that magmas with low Si0₂ content Si0₂ = 35.85 weight and chondrite normalized La = 1458) may be related to this catagory of lamprophyre.

Zusammenfassung

Petrographische and geochemische Daten für den Lac Shortt Lamprophyr-Schwarm werden vorgelegt. Die primare mineralogische Zusammensetzung in allen Proben ist großteils entweder durch Umwandlung zur Zeit der Platznahme oder durch anschließende Metamorphose zerstört worden. Bei den meisten Gängen handelt es sich um ultramafische Lamprophyre. Extended trace element plots (ETP) für diese Gänge zeigen ein charakteristisches “Double Dome Pattern”, wobei ein Dom sich zwischen Sr und Zr und der andere zwischen Zr und Yb erstreckt. Ein ultramafischer Gang wurde für detaillierte Untersuchungen ausgewählt. Die ETP und seltenen Erdenkurven (REE) für die Analysen dieses Ganges sind im wesentlichen parallel, und weisen auf die relative Immobilität beider Elementgruppen während der anschließenden geologischen Entwicklung hin. Signifikante Korrelationskoeffizienten zwischen den Elementen großer Feldstärke, wobei Phosphor als repräsentativer Vertreter benützt wurde, und den Hauptelementgehalten zeigt, daß auch diese relativ immobil waren. Pearces Plots und Analysen der Hauptkomponenten zeigen, daß Olivin und Apatit-Fraktionierung die chemische Variation über einen Gang bestimmt. Ein Plot von Nb Anomalien gegen Kieselsäure für präkambrische ultramafische und kalkaline Lamprophyre zeigt daß diese in einer Gruppe vorhanden sind, in der anderen fehlen. Ein kalk-alkaliner Lamprophyrgang aus der Lac Shortt Mine zeigt signifikante Nb-Verarmung bei ETP; dies weist darauf hin, daß Magmen mit niedrigem Si0₂-Gehalt Si0₂ = 35,85 Gew.% und chondrit-normalisiertes La = 1458) mit dieser Art von Lamprophyren in Beziehung gesetzt werden können.