A multistage magmatic history for the genesis of the Orford ophiolite (Quebec, Canada): a study of the Mont Chagnon massif.

This paper concerns the petrogenesis of the 504 ± 3 Ma Mont Chagnon massif, the southern extension of the Orford ophiolite in the Quebec Appalachians. The evolution of this massif is summarized in three stages marked by different magmatic series. In the Late Cambrian, the onset of southeastern subduction of the Iapetus basin generated an immature oceanic island arc made up of light rare-earth-element-depleted tholeiites, now preserved in the massif as a portion of the intrusive crustal unit, the dyke complex, and part of the lower volcanic unit. A phase of arc splitting, and concomitant partial erosion of the crustal section, was shortly followed by the eruption of rhyolite genetically related to felsic and low-Ti dykes, and trondhjemite. The geochemistry of these magmas bear some similarities with boninitic series. We believe these liquids derived from the partial melting of the Iapetus amphibolitized oceanic crust, with that of its Laurentian-derived sediments and nearby peridotite, either found as a trapped sliver above the subducting slab or as the slab itself. The final stage, preserved in the massif as a part of the intrusive section, the upper volcanic rocks, and the late-stage dykes, represents the back-arc opening. An ocean-island component is involved in the back-arc related petrogenetic processes, producing magmas with compositions intermediate between arc tholeiites and enriched back-arc basin basalts. This is the first report that the Iapetus basin was locally closing as early as Late Cambrian in the southern Quebec area.Cet article traite de la pétrogenèse du massif du mont Chagnon, daté à 504 ± 3 Ma, qui est l'extension méridionale de l'ophiolite d'Orford dans les Appalaches du Québec. L'évolution de ce massif est résumée en trois étapes déterminées par des suites magmatiques différentes. Au Cambrien tardif, le début de la subduction vers le sud-est d'Iapetus a crée un arc insulaire océanique immature composé de tholéiites appauvries en terres rares légères, maintenant préservées dans le massif en tant qu'une portion de l'unité crustale intrusive, le complexe de dykes et une partie de l'unité volcanique inférieure. Une phase de division de l'arc, et l'érosion partielle concomitante de la section de la croûte, a été suivie de près par l'éruption de rhyolite, génétiquement reliée aux dykes felsiques et à ceux faibles en Ti, de même qu'à la trondhjémite. La géochimie de ces magmas comporte des similitudes avec les séries boninitiques. Nous croyons que ces liquides proviennent de la fusion partielle de la croûte amphibolitisée d'Iapetus, de ses sédiments dérivés du craton Laurentia et de la péridotite avoisinante, qui se trouvent soit coincés en tant qu'écaille au-dessus de la lithosphère en subduction ou soit en tant que lithosphère subductée elle-même. L'étape finale, préservée dans le massif en tant qu'une partie de la section intrusive, les roches volcaniques supérieures et les dykes tardifs, représente l'ouverture de l'arrière-arc. Une composante d'île océanique est impliquée dans les processus pétrogénétiques reliés à l'arrière-arc, produisant des magmas dont les compositions sont intermédiaires entre les tholéiites d'arc et les basaltes enrichis de bassins d'arrière-arc. Ceci est le premier rapport qu'Iapetus se refermait localement aussi tôt que le Cambrien tardif dans le sud du Québec.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]