Abstract

This paper is a complement to the Tectonometamorphic Map of the Canadian Shield, and contains a brief description of the metamorphic history of Proterozoic orogenic belts and rock sequences in the Canadian Shield in Ontario, with a focus on rocks of the Southern and Grenville provinces. Metamorphism in the Southern Province has generally been attributed to the Penokean orogeny (~1879–1820 Ma), although the timing of this metamorphism is poorly constrained by either relative or absolute ages. In the Sault Ste. Marie – Sudbury area, previously described regional Na- and K-metasomatism has likely altered the original assemblages of metamorphic minerals, making unravelling of the metamorphic history of these rocks problematic. Metamorphism appears to postdate the emplacement of the Sudbury Igneous Complex at 1850 Ma; however, it is unclear if regional metamorphism in the Sault Ste. Marie – Sudbury area is related to the early (1870–1820 Ma) or late-stage (1740–1700 Ma) events of the Penokean orogeny. Three main metamorphic events are associated with the Grenville (1300–950 Ma) orogeny. These events are not necessarily orogen-wide in their effects. The first, at 1250–1240 Ma, affected rocks of the Composite Arc Belt, and is similar in style to that found in Superior Province granite–greenstone belts. It consists of a dominant subgreenschist- to greenschist-facies event, with amphibolite-facies assemblages developed near larger plutonic bodies. The next event (1190–1170 Ma) is restricted mainly to the southern part of the orogen (southern Laurentian margin, Composite Arc and Frontenac–Adirondack belts), and is responsible for regional upper-amphibolite- to granulite-facies metamorphism. In parts of the orogen, metamorphic rocks formed at this time are well preserved (e.g., Parry Sound and Frontenac domains), whereas in other areas (e.g., Adirondack Highlands), the rocks are overprinted by younger, high-grade metamorphism. Pan-Grenville greenschist- to granulite-facies metamorphism in Ontario in the period 1070–1050 Ma was associated with major thrusting. In deeper structural levels, this event persists to 990 Ma. Tectonic unroofing after 1070 Ma likely played a major role in the current distribution of metamorphic rocks within the Grenville Province in Ontario.

Abstract

Cet article se veut un complément de la nouvelle carte tectonométamorphique du Bouclier Canadien; il contient un bref exposé de l’évolution métamorphique des ceintures orogéniques d’âge protérozoïque et des séquences du Bouclier Canadien en Ontario, avec une emphase sur les provinces géologiques du Sud et du Grenville. Dans la Province du Sud, on attribue généralement le métamorphisme à l’orogénèse pénokéenne (~1879–1820 Ma), quoique l’âge exact de cet épisode, fut-il mesuré par méthodes relatives ou absolues, demeure méconnu. Dans la région de Sault Ste. Marie – Sudbury, un épisode de métasomatose régionale sodique et potassique semble avoir modifié les assemblages originels de minéraux métamorphiques, rendant ainsi obscur le bilan des événements métamorphiques qui ont affecté ces roches. Le métamorphisme semble postérieur à la mise en place du complexe igné de Sudbury, à 1850 Ma. Toutefois, il y a ambiguïté à savoir si la recristallisation métamorphique régionale dans la région de Sault Ste. Marie – Sudbury date du stade précoce (1870–1820 Ma) ou tardif (1740–1700 Ma) de l’orogénèse pénokéenne. Par contre, trois événements principaux sont associés à l’orogénèse grenvillienne (1300–950 Ma). Ils n’ont pas nécessairement eu une influence à l’échelle de la ceinture orogénique entière. Le premier, à 1250–1240 Ma, a affecté les roches de la ceinture de l’Arc Composé, et ressemble à l’événement qui a affecté les ceintures de granite – roches vertes de la Province du Supérieur. Il a causé une recristallisation dominante aux conditions du faciès schistes verts, voire même sous-schistes verts, les assemblages typiques du faciès amphibolite étant développés près des massifs plutoniques importants. Le deuxième événement (1190–1170 Ma) est limité surtout à la partie sud de l’orogénèse (bordure sud du socle laurentien, Arc Composé et ceintures de Frontenac et de l’Adirondack), et serait responsable d’un métamorphisme régional aux conditions du faciès amphibolite supérieur ou du faciès granulite. Dans certaines parties de l’orogénèse, les roches affectées par ce stade sont bien conservées (par exemple, dans les domaines de Parry Sound et de Frontenac), tandis qu’ailleurs (par exemple, le plateau de l’Adirondack), les roches sont reprises par un épisode de métamorphisme intense plus jeune. Un métamorphisme pan-grenvillien aux conditions allant de faciès schistes verts à granulite en Ontario (1070–1050 Ma) a accompagné une période de chevauchement important. Aux niveaux inférieurs, cet événement a persisté jusqu’à 990 Ma. Un soulèvement tectonique postérieur à 1070 Ma aurait joué un rôle déterminant dans la distribution actuelle des roches métamorphiques de la Province du Grenville en Ontario.

(Traduit par la Rédaction)

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