Biotite 40αr/39αr cooling ages from medium-pressure (500–600 MPa) rocks in the Watersmeet district, northern Michigan, suggest significant cooling–uplift and concomitant deformation during gneiss dome formation at~1755 Ma, well after the close of the 1870–1830 Ma Penokean orogeny. However, an 1822 Ma hornblende plateau date indicates that the isograds surrounding the dome are Penokean in age. We attribute gneiss dome formation and doming of Penokean-aged isograds to an episode of orogenic collapse superimposed on an earlier history of crustal shortening. This contrasts with the compressional origin for gneiss domes preserved in the low-pressure (200–300 MPa) Republic district. The different origins may reflect the fact that collapse was localized along the overthickened region of the orogenic belt. In contrast to the Watersmeet area, hornblende and biotite 40Ar/39Ar ages obtained from the Republic area are 1720–1680 Ma. Given the relatively shallow depth of this region, it is unlikely that temperatures remained above 500 °C for over 100 Ma following collision. We interpret these ages to reflect a major thermal event that may have been responsible for formation of the Republic metamorphic node. This interpretation is supported by the recent identification of an ~1730 Ma pluton that is likely the cause of a large, near-surface, negative gravity anomaly coincident with the node, and by the fact that the metamorphic node crosscuts Penokean structures.

Les âges de refroidissement déterminés par 40Ar/39Ar sur biotite de roches formées à des pressions intermédiaires (500–600 MPa), provenant du district de Watersmeet, dans le nord du Michigan, suggèrent un événement de refroidissement–soulèvement, et d'une phase déformation concomitante durant le processus de développement du dôme de gneiss, il y a ~1755 Ma, bien après la fin de l'orogenèse du Pénokéen datée de 1870–1830 Ma. Cependant, un âge plateau sur hornblende de 1822 Ma révèle que les isogrades entourant le dôme datent du Pénokéen. Nous interprétons la formation des gneiss du dôme et le bombement avec isogrades pénokéens comme le résultat d'un épisode d'affaissement surimposé à un raccourcissement crustal du début de l'histoire géologique de la région. Cette interprétation contraste fortement avec l'origine en régime compressif des dômes de gneiss préserves dans le district Republic de basse pression (200–300 MPa). Ces origines divergentes reflètent peut-être le fait que l'affaissement fut limité à une aire surchargée de la zone orogénique. Différemment de la région de Watersmeet, les âges 40Ar/39Ar sur hornblende et biotite fournis par les roches de la région de Republic sont de 1720–1680 Ma. Étant donné la faible profondeur relative de cette région, il paraît invraisemblable que les températures aient pu demeurer au-dessus de 500 °C durant plus de 100 Ma après la collision. Nous croyons que ces âges reflètent un événement thermique majeur qui a pu être responsable de la formation du noeud métamorphisme du district Republic. Cette interprétation est appuyée par l'identification récente d'un pluton âgé de ~1730 Ma, lequel est probablement responsable de l'importante anomalie gravimétrique négative localisée près de la surface, qui coïncide avec le noeud, et également du fait que le noeud métamorphique transecte les structures pénokéennes. [Traduit par la rédaction]