Document Type

Article

Publication Date

8-2019

Department

Earth Sciences

Language

English

Publication Title

Canadian Journal of Earth Sciences

Abstract

Basanite lavas near Craven Lake, British Columbia, host a spinel lherzolite xenolith containing cross-cutting veins with pargasitic amphibole (plus minor apatite). The occurrence of vein amphibole in spinel lherzolite is singular for the Canadian Cordillera. The vein crosscuts foliated peridotite and is itself cut by the basanite host. The amphibole is pargasite, which is the most common amphibole composition in mantle peridotite. Rare earth element concentrations in the pargasite are similar to those for mafic alkaline rocks across the northern Cordilleran volcanic province (light rare earth elements ∼50× chondrite and heavy rare earth elements ∼5× chondrite). Two-pyroxene geothermometry suggests that the vein and host peridotite were thermally equilibrated prior to sampling by the basanite magma. Calculated temperature conditions for the sample, assuming equilibration along a model steady-state geotherm, are between 990 and 1050 °C and correspond to a pressure of 0.15 GPa (∼52 ± 2 km depth). These conditions are consistent with the stability limits of mantle pargasite in the presence of a fluid having XH2O < ∼0.1. The pargasite vein and associated apatite provide direct evidence for postaccretion fracture infiltration of CO2–F–H2O-bearing silicate fluids into the Cordilleran mantle lithosphere. Pargasite with low aH2O is in equilibrium with parts per million concentrations of H2O in mantle olivine, potentially lowering the mechanical strength of the lithospheric mantle underlying the Cordillera and making it more susceptible to processes such as lithospheric delamination. Remelting of Cordilleran mantle lithosphere containing amphibole veins may be involved in the formation of sporadic nephelinite found in the Canadian Cordillera.

Des laves de basanite près du lac Craven (Colombie-Britannique) renferment un xénolite de lherzolite à spinelle recoupé par des veines contenant de l’amphibole pargasitique (en plus d’apatite en quantité mineure). La présence d’amphibole en veines dans de la lherzolite à spinelle est singulière pour la Cordillère canadienne. La veine recoupe de la péridotite foliée et est elle-même recoupée par la basanite hôte. L’amphibole est de la pargasite, l’amphibole la plus courante dans les péridotites mantelliques. Les concentrations de éléments terres rares dans la pargasite sont semblables à celles de roches alcalines mafiques dans toute la province volcanique du nord de la Cordillère (éléments terres rares légers ∼50× chondrite et éléments terres rares lourds ∼5× chondrite). La géothermométrie à deux pyroxènes donne à penser que la veine et la péridotite hôte ont subi une équilibration thermique avant l’échantillonnage par le magma basanitique. Les conditions de température calculées pour l’échantillon, en présumant une équilibration le long d’un géotherme modèle stable, sont entre 990 et 1050 °C et correspondent à une pression de 0,15 GPa (profondeur ∼52 ± 2 km). Ces conditions concordent avec les limites de stabilité de la pargasite mantellique en présence d’un fluide de XH2O < ∼0,1. La veine de pargasite et l’apatite associée fournissent des preuves directes de l’infiltration post-accrétion le long de fractures de fluides silicatés à CO2–F–H2O dans la lithosphère mantellique de la Cordillère. De la pargasite de faible aH2O est en équilibre avec des concentrations de H2O de l’ordre de parties par million dans l’olivine mantellique, réduisant potentiellement la résistance mécanique du manteau lithosphérique qui sous-tend la Cordillère et le rendant plus susceptible à des processus comme la délamination lithosphérique. La refusion de lithosphère mantellique contenant des veines d’amphibole pourrait intervenir dans la formation des néphélinites sporadiquement présentes dans la Cordillère canadienne.

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DOI

10.1139/cjes-2018-0239

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