Zircon and apatite U-Pb geochronology of the Paleoproterozoic (Eburnean) basement and late Neoproterozoic (Pan-African) metamorphism and magmatism from Port-Béni, Armorican Massif (France) - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue (Article De Synthèse) Bulletin de la Société Géologique de France Année : 2024

Zircon and apatite U-Pb geochronology of the Paleoproterozoic (Eburnean) basement and late Neoproterozoic (Pan-African) metamorphism and magmatism from Port-Béni, Armorican Massif (France)

Géochronologie U-Pb sur zircon et apatite du socle paléoprotérozoïque (éburnéen), du métamorphisme et des évènements magmatiques néoprotérozoïques (panafricains) à Port-Béni, Massif armoricain (France)

Marc Poujol
Erwan Hallot
Baptiste Abiven

Résumé

By re-examining the historical outcrops of Port-Béni located in the Trégor unit of the North Armorican Cadomian belt, the present work delivers four new ages that provide additional constraints on the Proterozoic history of northern Brittany. It is established that granitic, porphyritic rocks crystallized at the end of the Rhyacian (Paleoproterozoic), 2038 ± 12 Ma ago, before being transformed into orthogneisses at a late Neoproterozoic (Ediacaran) age of 621 ± 2 Ma, which is a minimum age, given the retrograde alteration these rocks underwent. The age of ca. 1.8 Ga previously proposed for the protolith of the Port-Béni orthogneiss should be discarded, and these two new ages are consistent with most of those yielded so far by the other Icartian ( i.e. , Eburnean) basement relics from the Armorican Massif. The gneissic basement was then intruded and disrupted into xenoliths by a granodioritic magma that crystallized 604.5 ± 2.0 Ma ago. This age, slightly younger than previously thought, corresponds to the emplacement age of one of the main units of the North Trégor batholith − the Pleubian-Talbert unit −, part of the Trégor volcano-plutonic complex, which may have built up over a longer period than that indicated by the uncertainty associated with this age. Caution should be exercised in extrapolating this age to that of the whole complex. Finally, doleritic dykes, possibly resulting in two swarms previously thought to be Paleozoic in age, have crosscut this complex. One of the latest yielded an age of 597 ± 15 Ma, indicating that the Trégor doleritic dyking episodes also occurred during the late Neoproterozoic, in between ca. 605 Ma and ca. 580 Ma. As the doleritic dykes are of tholeiitic composition, which distinguishes them from the earlier calc-alkaline magmas, they suggest that the intra-arc extension, documented in the southern, adjacent Saint-Brieuc unit of the belt, also affected the Trégor unit. They may likely have fed northern equivalents of the lava flows from the Paimpol Formation (exposed in between the Saint-Brieuc and the Trégor units), when magma production became moderately influenced by the Cadomian ( i.e. , Pan-African) subduction and mostly dominated by extension, possibly as a result of a steepening of a north-dipping subduction slab. Indeed, a re-examination of the available geochemical and geochronological data in the light of our new results documents that arc-magma production moved progressively from north (Trégor unit) to south (Saint-Brieuc unit) over time, in the interval 605-580 Ma.
Réexaminés au cours de ce travail, les affleurements historiques de Port-Béni, qui sont localisés dans l’unité du Trégor de la chaine Cadomienne Nord-Armoricaine, ont permis d’obtenir quatre nouveaux âges fournissant des contraintes supplémentaires pour décrypter l’histoire du nord de la Bretagne au Protérozoïque. Les résultats établissement que des roches granitiques porphyriques ont cristallisées au Paléoprotérozoïque, à la fin du Rhyacien, il y a 2038 ± 12 Ma, avant de se transformer en orthogneiss tardivement au Néoprotérozoïque (à l’Édiacarien) à un âge de 621 ± 2 Ma, qui est minimum compte tenu de la rétromorphose subie par ces roches. L’âge proche de 1.8 Ga précédemment obtenu pour le protolithe des orthogneiss de Port-Béni devrait être écarté et nos deux nouveaux âges sont cohérents avec la plupart de ceux livrés à ce jour par les autres reliques de socle icartien ( i.e. , éburnéen) du Massif armoricain. Ensuite, le socle gneissique a été fragmenté en xénolithes par des intrusions de magmas grandioritiques qui ont cristallisé il y a 604.5 ± 2.0 Ma. Cet âge, légèrement plus jeune que celui antérieurement admis, correspond à celui de la mise en place d’une des principales unités − celle de Pleubian-Talbert − du batholite nord-trégorrois, lui-même faisant partie du complexe volcano-plutonique du Trégor, dont la construction a pu durer plus longtemps que l’intervalle de temps donné par l’incertitude obtenue sur notre âge. La prudence est de mise en extrapolant cet âge à celui du complexe. Enfin, des filons doléritiques, possiblement mis en place en deux essaims distincts que l‘on rattachait au Paléozoïque, ont recoupé ce complexe. Un des plus tardifs de ces filons a livré un âge de 597 ± 15 Ma indiquant que les épisodes filoniens doléritiques du Trégor sont également survenus tardivement au Néoprotérozoïque entre environ 605 Ma et 580 Ma. Ces filons étant de composition tholeiitique, ce qui les distingue des magmas calco-alcalins antérieurs, ils indiquent que l’extension intra-arc, documentée plus au sud dans l’unité adjacente de Saint-Brieuc, au sein de la chaîne, a aussi affecté l’unité du Trégor. Il est assez probable qu’ils aient alimenté des équivalents septentrionaux des coulées de lave de la formation de Paimpol (localisée entre les unités de Saint-Brieuc et du Trégor), lorsque la production magmatique est devenue modérément influencée par la subduction cadomienne ( i.e. , panafricaine) et principalement dominée par l’extension, possiblement suite à un redressement d’un plan de subduction à pendage nord. En effet, le réexamen des données géochimiques et géochronologiques disponibles à la lueur de nos nouveaux résultats, montre que la production de magma d’arc s’est déplacée progressivement au fil du temps depuis le nord (unité du Trégor) vers le sud (unité de Saint-Brieuc) dans l’intervalle 605-580 Ma.
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Marc Poujol, Erwan Hallot, Baptiste Abiven, Aymeric Poulizac. Zircon and apatite U-Pb geochronology of the Paleoproterozoic (Eburnean) basement and late Neoproterozoic (Pan-African) metamorphism and magmatism from Port-Béni, Armorican Massif (France). Bulletin de la Société Géologique de France, 2024, Special Issue Some applications of LA-ICP-MS U-Pb geochronology: A tribute to Jean Louis Paquette, 195, pp.10. ⟨10.1051/bsgf/2024011⟩. ⟨insu-04619961⟩
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