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Magnetic fabric studies of the Nipissing sill province and Senneterre dykes, Canadian Shield, and implications for emplacement

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Abstract:

The 2.21 Ga Nipissing diabase sills intrude the Huronian Supergroup of the Southern Province. Coeval Senneterre dykes in the adjacent portion of the Superior Province are potential feeders for the sills. Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) data were obtained from both of these units to study flow patterns and test emplacement models. The sills exhibit three distinct paleomagnetic directions that are likely primary and represent a time-correlation tool within the magmatic event. Two of the three directions are also found in Senneterre dykes. Sites in the northern Cobalt Embayment carry an N1 (reverse) paleomagnetic signature. They possess maximum AMS axes that trend north-northwest–south-southeast, interpreted as the direction of magma emplacement. In one area, the data rule out a cone sheet emplacement mechanism. The N3 paleomagnetic signature is restricted to a sill and (or) dyke-like bodies near Lake Timiskaming, where the AMS axes are dominantly north-northwest–south-southeast, similar to that of the nearby N1 (reverse) sites. Sites in a geographically restricted area farther south carry an N1 (normal) paleomagnetic direction. The AMS patterns in these sites exhibit very poor within- and between-site consistency, compatible with the magma having crystallized statically in this volumetrically minor magmatic pulse. In the Sudbury – Elliot Lake area, the Nipissing diabase is deformed, and outcrops exhibit east–west elongation parallel to the fold axes of the enclosing Huronian sedimentary rocks. AMS fabrics are interpreted as reflecting this deformation rather than primary magmatic flow. Three of eight Senneterre dyke sites show horizontal flow patterns, whereas the remainder have more complicated AMS patterns.

Les filons-couches de diabase de Nipissing, 2,21 Ga, pénètrent le Supergroupe de l'Huronien de la Province du Sud. Les dykes de Senneterre qui leur sont contemporains dans la portion adjacente de la Province du Supérieur sont de potentielles cheminées nourricières des filons-couches. Des données sur l'anisotropie de la susceptibilité magnétique ont été obtenues de ces deux unités afin d'étudier les patrons d'écoulement et de mettre à l'épreuve des modèles de mise en place. Les filons-couches ont trois directions paléomagnétiques distinctes qui sont probablement primaires et qui représentent un outil de corrélation du temps dans l'événement magmatique. Deux des trois directions sont aussi retrouvées dans les dykes de Senneterre. Des sites dans l'échancrure nord de Cobalt présentent une signature paléomagnétique N1 (inversée). Ces sites possèdent des axes d'anisotropie de la susceptibilité magnétique à tendance NNO–SSE qui indiqueraient la direction de la mise en place du magma. À un endroit, les données signalent l'impossibilité d'un mécanisme de mise en place par feuillet conique. La signature paléomagnétique N3 est limitée à un filon-couche et/ou des amas de type dyke à proximité du lac Timiskaming où les axes de la signature d'anisotropie de la susceptibilité magnétique sont principalement de direction NNO–SSE, semblables à ceux des sites avoisinants N1 (inversés). Des sites dans une petite région géographique plus au sud présentent une direction paléomagnétique N1 (normale). Dans ces sites, les patrons d'anisotropie de la susceptibilité magnétique montrent une très piètre constance, à l'intérieur des sites et entre les sites, ce qui est compatible avec un magma qui aurait cristallisé de manière statique dans cette avancée magmatique de petit volume. Dans le secteur de Sudbury – Elliot Lake, le diabase de Nipissing est déformé et les affleurements montrent une élongation est-ouest parallèle aux axes des plis des roches sédimentaires huroniennes encaissantes. Les textures de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique reflèteraient cette déformation plutôt que l'écoulement magmatique primaire. Trois des huit sites de dykes de Senneterre montrent des patrons d'écoulement horizontaux alors que les autres présentent des patrons d'anisotropie de la susceptibilité magnétique plus complexes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2007

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