Geoscience Canada Volume 26 Number 2
Summaries / Résumés
Tectonics of
Atlantic Canada
Harold Williams
Department of Earth Sciences
Memorial University of Newfoundland
St. John’s, Newfoundland A1B 3X5
Sonya A. Dehler, Alan C. Grant
and Gordon N. Oakey
Geological Survey of Canada, Atlantic
Dartmouth, Nova Scotia B2Y 4A2
SUMMARY
The tectonic history of Atlantic Canada is summarized according to
a model of multiple ocean opening-closing cycles. The modern North Atlantic
Ocean is in the opening phase of its cycle. It was preceded by an early
Paleozoic Iapetus Ocean whose cycle led to formation of the Appalachian
Orogen. Iapetus was preceded by the Neoproterozoic Uranus Ocean whose cycle
led to formation of the Grenville Orogen. The phenomenon of coincident,
or almost coincident orogens and modern continental margins that relate
to repeated ocean opening-closing cycles is called the Accordion Effect.
An understanding of the North Atlantic Ocean and its continental margins
provides insights into the nature of Iapetus and the evolution of the Appalachian
Orogen. Likewise, an understanding of Iapetus and the Appalachian Orogen
raises questions about Uranus and the development of the Grenville Orogen.
Modern tectonic patterns in the North Atlantic may have been determined
by events that began before 1000 m.y.
RÉSUMÉ
L’histoire tectonique de la portion atlantique du Canada est présenté
comme la résultante d’une série d’ouvertures et de fermetures
océaniques. Selon ce modèle tectonique, l’Atlantique nord
moderne serait actuellement dans sa phase d’ouverture. Au début
du Paléozoïque, le cycle précédent de l’océan
Iapétus a engendré l’orogène des Appalaches. L’océan
Iapétus a été précédé au Néoprotérozoïque
par l’océan Uranus, dont le cycle d’ouverture-fermeture a engendré
l’orogène de Grenville. Le phénomène de coïncidence
ou quasicoïncidence du profil des diverses orogènes et des
marges continentale modernes qui correspond aux multiples cycles d’ouverturesfermetures
se nomme l’effet accordéon.
La connaissance de l’océan Atlantique nord et de ses marges
continentales permet d’appréhender certaines caractéristiques
de la nature de l’océan Iapétus et de l’orogène appalachien.
De même, une connaissance de l’océan Iapétus et de
l’orogène appalachien suscite des pistes de questionnement sur l’océan
Uranus et l’orogène de Grenville. Les profils de l’océan
Atlantique nord actuelle pourrait bien être le résultat
d’événements qui auraient débuté il y a environ
1 000 Ma.
Oceanic Lithosphere 3.
The Origin and Evolution of Oceanic Lithosphere:
The Geochemistry
and Origin of
Oceanic Lavas
Paul T. Robinson1 and John Malpas
Department of Earth Sciences
The University of Hong Kong
Hong Kong
1Permanent Address: Centre For Marine Geology, Dalhousie University,
Halifax, Nova Scotia B3H 3J5
SUMMARY
Oceanic lavas are the most voluminous volcanic products on Earth. Between
15 and 20 km3 of new oceanic crust is created every year by eruption of
mid-ocean ridge basalt (MORB) along sea-floor spreading axes. MORB lavas
are olivine- and hypersthene-normative tholeiites highly depleted in incompatible
trace elements such as Rb, Sr, Ba, K, Zr, Y and the light rare earth elements.
Isotopically, they are characterised by low radiogenic Sr and Pb and high
radiogenic Nd. They are formed by decompressional melting of shallow mantle
material as it rises beneath spreading axes. This upper mantle source was
previously depleted in incompatible elements by extraction of continental
crustal material early in Earth history. On a global scale MORB lavas are
remarkably uniform, but relatively enriched varieties (E-MORB) are known
from all ridge segments. These enriched lavas are transitional in composition
to ocean island basalts (OIB) which have much higher contents of incompatible
elements and much more varied isotopic compositions than typical MORB lavas.
Ocean island basalts are believed to form by partial melting of mantle
plumes that rise from near the core-mantle boundary. These plumes entrain
mantle material that has been relatively enriched by recycled crustal materials
in subduction zones. Mixing of plume mantle and depleted MORB mantle on
a variety of scales can explain the occurrence of E-MORB lavas. Large-scale
superplumes are believed to be responsible for the formation of oceanic
plateaus, which are built by voluminous eruptions of ocean island basalts.
RÉSUMÉ
Les laves océaniques constituent les matériaux volcaniques
les plus volumineux de la Terre. Seulement le long de l’axe d’expansion
des fonds océaniques, entre 15 et 20 km3 de croûte océanique
sont créés à chaque année par l’éruption
de basaltes des crêtes médio-océaniques (BCMO). Ces
laves de BCMO sont des tholéiites à olivine et hypersthène
normatifs, fortement appauvries en éléments traces incompatibles
tels le Rb, Sr, Ba, K, Zr, Y ainsi que les terres-rares légers.
Leur contenu isotopique se caractérise par la présence de
Sr et Pb faiblement radio-géniques et de Nd fortement radiogénique.
Ces laves son produites par fusion de décompression de matériaux
mantelliques peu profonds, lors de leur ascension sous les axes d’expansion
océaniques. Tôt dans l’histoire de la Terre, ces matériaux
mantelliques ont été appauvris en éléments
incompatibles par extraction de matériaux crustaux continentaux.
À l’échelle du globe, ces laves ont une composition qui est
remarquablement uniforme, quoique l’existence des variétés
enrichies (BCMO-E) aient été reconnues dans tous les segments
de crête. Dans l’échelle de composition, ces laves enrichies
occupent des positions intermédiaires entre la composition des
laves d’îles océaniques (LIO), dont le contenu en éléments
incompatibles est beaucoup plus élevé, et le contenu isotopique
beaucoup plus varié que celui des laves de type BCMO. On estime
que les basaltes des îles océaniques sont formés par
la fusion partielle de panaches de matériaux ascendants issus du
voisinage de la frontière entre le noyau et le manteau. Ces panaches
entraînent au passage des matériaux mantelliques qui auraient
été relativement enrichis au contact de matériaux
crustaux recyclés dans les zones de subduction. Le mélange,
en des proportions variées, de matériaux de panaches mantelliques
avec des BCMO mantelliques appauvris peut expliquer l’existence de laves
BCMO-E. On estime que de grands super-panaches seraient à l’origine
de ces grands plateaux océaniques qui sont formés par de
volumineuses éruptions de basaltes d’îles océaniques.
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