Les granites pegmatitiques enrichis en éléments de terres rares légères marqueurs des processus de croissance et de différenciation crustale : exemple de la Province Protérozoïque de Grenville, Québec

Les elements de terres rares (ETR) sont des metaux de grand interet economique et des traceurs geologiques de premier ordre mais leur cycle metallogenique reste encore meconnu. La Province de Grenville expose sa racine orogenique et presente une grande concentration d’occurrences d’ETR, notamment associees a des granites pegmatitiques (« PGD ») dans le Grenville central. Deux mecanismes peuvent etre a l’origine de ces PGD, (i) la fusion partielle d’une croute continentale archeenne et/ou paleoproterozoique de la racine orogenique, ou (ii) l’extreme differenciation de magmas mantelliques produits en contexte d’extension post-orogenique. Une approche multi-methodes (terrain, petrogeochimie, geochronologie et isotopie) permet de caracteriser ces PGD a ETR et de discuter leur petrogenese dans le cadre de l’evolution geodynamique de la province. Ils ont intrude a ~1005-1000 Ma (U-Pb monazite et zircon) des metaplutons (mineralisation en allanite) ou des series metasedimentaires (mineralisation en monazite) du segment de moyenne pression de la ceinture Allochtone. La datation U-Pb sur monazite et apatite d’un leucosome de ces paragneiss migmatitiques met en evidence un pic de metamorphisme au facies granulite a 1080-1050 Ma suivi d’un refroidissement lent a un taux de 2 a 6°C/Ma, d’abord dans les conditions suprasolidus jusqu’a l’intrusion des PGD dans des conditions proches du solidus hydrate, puis dans des conditions subsolidus jusqu’a l’isotherme 450-500°C enregistre a 970-950 Ma. L’intrusion des PGD est synchrone de l’initiation des ~1005 Ma de la fusion partielle prolongee (> 20 Ma) des metasediments parautochtones sous-jacents. Le caractere peralumineux des PGD, l’etude de zircons neoformes des PGD (isotopes U-Pb-Hf-O et elements traces), et l’etude petrogeochimique des PGD et des metapelites paleoproterozoiques a archeennes de la ceinture Parautochtone, issues de l’erosion de la marge de Laurentia, traduisent la formation des PGD par leur fusion partielle. Au contraire, un PGD issu de la remobilisation de plutons allochtones est peu mineralise en ETR, confirmant que l’extraction des ETR de ces occurrences du Grenville central est associee a des roches d’affinite crustale du Craton du Superieur