Syncompressional Emplacement of the Boulder and Tobacco Root Batholiths (Montana‐USA) by Pull‐apart along Old Fault Zones

Abstract

The 15 major plutons comprising the 6000 km' Late Cretaceous Boulder batholith were emplaced at mid-to upper-crustal levels (<20 km) during active thrusting in the Montana thrust belt. The Tobacco Root batholith, the largest satellite pluton of the Boulder batholith ( -300 km') was emplaced into uplifted Archean basement rocks immediately southeast of the frontal margin of the thrust belt.Emplacement of the Boulder batholith and its satellite plutons was controlled principally by three long-lived and deeply penetrating regional fault sets. Two of these sets (a NE-trending set and an E-trending set) appear to have controlled the emplacement of the main mass of the batholith (Butte pluton). A third (NW-trending) fault set controlled the emplacement of the Tobacco Root batholith and many of the smaller plutons of the Boulder batholith. The intersecting fault sets give the Butte pluton a distinctly rhomboid shape, elongate in a northeasterly direction. Geophysical data suggest that the pluton may have a flat floor at the level cf the basal decollement of the thrust belt ( -17 km).One mode of pluton emplacement consistent with a rhomboid pattern and with B compressional tectonic setting is the filling of the pull-apart regions of shear zones. We propose that the main mass of the Boulder batholith was emplaced along a pull-apart within a segment of a thin-skinned thrust sheet during ENE translation in the thrust belt. Sinistral slip on the E-trending faults at the north and south margins allowed the rhomboid-shaped cavity to form within the thrust sheet above the basal dkcollement and to progressively fill with magma below a roof of cogenetic volcanic rocks.Late Cretaceous movement on the NW-trending fault set was oblique with roughly equal components of sinistral slip and reverse slip. The main mass of the Tobacco Root batholith is elongate in a northwesterly direction between two of these faults and has a crudely rhomboid map pattern. We suggest that it, too, was emplaced by filling a sinistral pull-apart between these faults.

Mise en place de la portion nord-est de la suite anorthositique du Lac-Saint-Jean durant un chevauchement Grenvillien /

“…L'espace généré dans la croûte par une faille en décrochement (Morand 1992, Petford et Atherton 1992, Archanjo et al 1994, et Fernandez et Castro 1999, et par chevauchement (Schmidt et al 1990, Paterson et al 1990, Karlstrom et al 1993et Koukouvelas et al 1996 Le mode de mise en place de la Suite anorthositique du Lac-Saint-Jean fait l'objet de trois hypothèses distinctes : (1) la montée diapirique ) ; (2) la montée le long de zones de faille (Higgins et van Breemen 1992, 1996 ou à une plus grande échelle et pour plusieurs anorthosites présentes dans la Province de Grenville (3) une mise en place sous l'extension crustale qui suit l'épaississement lié au chevauchement (Corrigan et Hamner 1997 (Figure 4) (Clark et Hébert 1998).…”

Géochimie, pétrologie structurale et mode de mise en place du pluton de Father, zone volcanique nord, sous-province de l'Abitibi, Canada /

“…La mise en place se fait à l'intérieur de zones de dilatation avec élargissement des fissures par injection de magma dans des zones d'ouverture appelées "pull-apart" (Guineberteau et al 1987). Pour établir le mode de mise en place du batholite de Tobacco et de Boulder (Montana, États-Unis), Schmidt et al (1990) se sont basés sur la forme et les relations spatiales et temporelles du pluton avec les zones de failles. Pour conclure à une mise en place dans un "pull-apart", la forme rhomboédrique, un plancher plat et une marge cisaillée constituent des caractéristiques nécessaires.…”

“…Pour conclure à une mise en place dans un "pull-apart", la forme rhomboédrique, un plancher plat et une marge cisaillée constituent des caractéristiques nécessaires. La structure rhomboédrique d'un "pull-apart" peut être parallèle à la foliation dans la zone de cisaillement, mais elle peut être formée aussi de façon oblique aux failles pendant la compression (Schmidt et al 1990). Une mise en 8 place sous forme de feuillets (Reavy 1989) est aussi possible pour des plutons granitoïdes.…”

“…1987;Hutton 1988;Schmidt 1990;Tikoff et Teyssier 1992). En effet, les modèles de mise en place impliqués sont généralement de trois types: 1) dans un "pull-apart" (Hutton 1982;Guineberteau et al 1987;Schmidt 1990); 2) dans les zones secondaires de cisaillement de type P (Tikoff et Teyssier 1992); 3) dans les terminaisons des zones principales de cisaillement (Hutton 1988). …”

Magma emplacement in a thrust ramp anticline: The Gavorrano Granite (northern Apennines, Italy)

“…Most of these examples, however, consider intrusions emplaced in the ductile middle crust, and only a few examples exist of syncontractional intrusions in upper brittle crust. Emplacement models for shallow level intrusions emphasize the role of pull-apart zones along thrust sheets or at the top of frontal thrust ramps [Schmidt et al, 1990;Kalakay et al, 2001].…”