The lower Proterozoic Fern Creek Formation, northern Michigan: mineral and bulk geochemical evidence for its glaciogenic origin.

Bulk chemical data indicate the Fern Creek Formation (Early Proterozoic, Marquette Range Supergroup, Lower Chocolay Group) originated as a glacial till, resolving an old argument about the correct interpretation for diamictite-containing units within the formation. There are poor correlations among SiO[sub 2,] Al[sub 2] O[sub 3,] and K[sub 2] O, and the chemical index of alteration averages 55. These are qualities characteristic of tills and other sediments accumulated in the absence of chemical weathering and transport-induced sorting and inconsistent with an origin as a fluvial deposit (the principal alternate hypothesis). The Archean Carney Lake Gneiss might be the source for at least the lower portions of the Fern Creek Formation. Compositions are similar, and rare earth element trends in the Fern Creek Formation are consistent with derivation from an Archean high-grade terrane. Pegmatites in the gneiss could be the source for monazite, huttonite, and an unnamed fluor-hydroxy-rare earth mineral that occurs in the midsection of the Fern Creek Formation. In addition, mineral and bulk chemical trends are consistent with models involving deep erosion of a complex Archean source, similar to models previously developed for Gowganda tills in the Huronian Supergroup. Samples of the Sturgeon River Quartzite occurring above the Fern Creek Formation were also analyzed. The bulk chemistry is consistent with a well-sorted, supermature quartz arenite.Des données chimiques brutes indiquent que la Formation de Fern Creek (Protérozoïque précoce, Supergroupe de Marquette Range, Groupe de Chocolay inférieur) a débuté en tant que till glaciaire, mettant ainsi fin à un vieil argument à propos de l'interprétation juste des unités diamictites à l'intérieur de la formation. Les corrélations entre SiO[sub 2] , Al[sub 2] O[sub 3] et K[sub 2] O sont faibles et l'indice d'altération chimique a une moyenne de 55. Ces points sont caractéristiques de tills et d'autres sédiments accumulés sans altération chimique ni tri effectué par le transport; ils ne supportent pas une origine de dépôt fluviatile (l'autre hypothèse principale). Au moins les portions inférieures de la Formation de Fern Creek pourraient provenir du gneiss de Carney Lake (Archéen). Les compositions sont semblables et les tendances des éléments des terres rares dans la Formation de Fern Creek sont compatibles avec une dérivation d'un ancien terrane archéen élevé. Les pegmatites dans le gneiss pourraient être la source de la monazite, de la huttonite et d'un minéral hydroxy-fluor-terre rare, jusqu'à présent sans nom, qui se trouve dans la section médiane de la Formation de Fern Creek. De plus, les tendances minérales et chimiques brutes concordent avec des modèles impliquant une érosion profonde d'une source archéenne complexe, semblables aux modèles antérieurement développés pour les tills du Gowganda dans le Supergroupe de l'Huronien. Des échantillons du quartzite de Sturgeon River se trouvant au-dessus de la Formation de Fern Creek ont aussi été analysés. La chimie de la masse concorde avec une arénite quartzique, bien triée et supermature. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]