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Abstract:

The 2.68 Ga Phantom Lake metamorphic suite of the Sierra Madre is a volcanogenic, volcaniclastic, and siliciclastic sequence that may have been deposited on or near the margin of the Wyoming Province or, alternatively, it may represent part of an exotic block accreted onto the southern margin of the Wyoming Province. The metamorphosed supracrustal rocks of the Phantom Lake metamorphic suite, along with quartzofeldspathic gneisses and granitoids of similar age, have light rare-earth element (LREE) - enriched REE patterns with little to no Eu-anomaly. These patterns are comparable to those of modern oceanic arc rocks and sediments. Both supracrustal and metaigneous rocks have radiogenic initial ε_Nd from +4.5 to -2.5 and Nd crustal residence ages between 2.7 and 3.0 Ga. It is proposed that these juvenile rocks were part of an intra-oceanic arc system formed beyond the influence of detritus from the Wyoming Province and subsequently were accreted onto the southern Wyoming Province following intrusion of granitic gneisses in the Sierra Madre at ca. 2.64 Ga. The younger 2.43 Ga Baggot Rocks granite has less radiogenic ε_Nd of -3.9 suggesting that the rocks of the Sierra Madre had accreted to the Wyoming Province by 2.43 Ga. The supracrustal sequences at South Pass, Bradley Peak, and the Rattlesnake Hills have similar, radiogenic initial Nd isotope compositions. Together with the Phantom Lake metamorphic suite, they represent juvenile additions to existing continental crust and provide evidence that lateral accretion of oceanic terranes was an important process of late Archean crustal growth in the Wyoming Province.

La suite métamorphique de Phantom Lake, 2,68 Ga, dans la Sierra Madre est une séquence volcanogénique, volcanoclastique et silicoclastique qui a possiblement été déposée à la bordure ou à proximité de la bordure de la Province de Wyoming; la séquence pourrait aussi représenter une partie d'un bloc exotique qui a été accrété à la bordure sud de la Province de Wyoming. Les roches supracrustales métamorphisées de la suite métamorphique de Phantom Lake, tout comme des gneiss quartzo-feldspathiques et des granitoïdes d'âge semblable, ont des patrons de terres rares enrichis en éléments des terres rares légères, avec peu ou pas d'anomalie Eu. Ces patrons sont comparables à ceux de sédiments et de roches d'arcs océaniques modernes. Les roches supracrustales et les roches méta-ignées ont toutes des valeurs ε_Nd radiogéniques initiales de +4,5 à -2,5 et des âges de résidence dans la croûte entre 2,7 et 3,0 Ga. Selon nous, ces roches juvéniles faisaient partie d'un système d'arc intra-océanique formé au-delà de l'influence des débris de la Province de Wyoming et elles ont été par la suite accrétées au sud de la Province de Wyoming après l'intrusion de gneiss granitiques dans la Sierra Madre vers 2,64 Ga. Le granite de Baggot Rocks, plus jeune, a des valeurs ε_Nd radiogéniques inférieures de -3,9 suggérant que les roches de la Sierra Madre étaient déjà accrétées à la Province de Wyoming à 2,43 Ga. Les séquences supracrustales à South Pass, Bradley Peak et aux Rattlesnake Hills ont des compositions initiales en isotopes du Nd similaires. Avec la suite métamorphique de Phantom Lake, elles représentent des ajouts juvéniles à la croûte continentale existante et fournissent des preuves que l'accrétion latérale de terranes océaniques était un processus important de croissance de la croûte à l'Archéen tardif dans la Province de Wyoming.[Traduit par la Rédaction]

In suspect terrane? Provenance of the late Archean Phantom Lake metamorphic suite, Sierra Madre, Wyoming