A ≤400 m thick metamorphic sequence showing thermal inversion is present beneath a dismembered ultrabasic–basic complex in the Shetland Islands of northeast Scotland. The metamorphic grade changes from upper amphibolite facies in metabasites at the top of the sequence to low greenschist facies in metasediments at the base. Garnet–clinopyroxene thermometry yields temperatures of ~ 750 °C (at 300 MPa) for the highest grade assemblage. There is no evidence for high pressures of metamorphism, and maximum overburden may never have exceeded the original thickness of the overlying ultrabasic–basic complex, which is estimated to have been ~ 10 km.The internal structure and field relations of the ultrabasic–basic complex reveal that it is a displaced fragment of oceanic crust and upper mantle of Ordovician age. The chemistry of its basic lithologies suggests low-K tholeiite, suprasubduction zone, pre-arc affinities. In contrast, the underlying meteamorphic sequence possesses a mid-ocean ridge basalt (MORB) signature.Four K–Ar age determinations from amphibole mineral separates of the metamorphic sequence range from 479 ± 6 to 465 ± 6 Ma. The highest age is interpreted as the date of the onset of metamorphic sole formation and the initial tectonic displacement of the oceanic fragment.It is concluded that the metamorphic sequence was generated during intraoceanic thrusting during the destruction of a young, marginal oceanic basin located between a continental margin and the ocean lithosphère of Iapetus. Certain MORB lithologies were metamorphosed and transferred to the marginal basin hanging wall during the subduction of Iapetus. Apparent thermal inversion was caused during overthrusting by the gradual underplating of the hanging wall in close proximity to a suprasubduction zone spreading centre.

Une séquence métamorphique d'épaisseur ≤400 m montrant une inversion thermique apparaît sous un complexe ultrabasique–basique démembré dans les îles Shetland du nord-est de l'Écosse. Le degré de métamorphisme passe du faciès supérieur des amphibolites dans les métabasites au sommet de la séquence au faciès des schistes verts dans les métasédiments à la base. La thermométrie du couple grenat–clinopyroxène fournit pour l'assemblage de degré le plus élevé des températures de ~ 750 °C (à 300 MPa). Il n'y a pas d'indication de métamorphisme de pressions élevées, et les roches de couverture n'ont probablement jamais excédé l'épaisseur initiale du complexe ultrabasique–basique sus-jacent évaluée à environ 10 km.La structure interne et les relations de terrain du complexe ultrabasique–basique révèlent qu'il s'agit d'un fragment, d'âge ordovicien, de croûte océanique et du manteau supérieur déplacé. La chimie des unités lithologiques de la base suggère une tholéiite pauvre en K, une zone de supra-subduction, des affinitées de pré-arc. La séquence métamorphique sous-jacente possède au contraire une signature de basalte de crête médio-oceanique (MORB).Les âges déterminés sur quatre échantillons de concentrés d'amphibole extraits de la séquence métamorphique fournissent 479 ± 6 à 465 ± 6 Ma. L'âge le plus vieux est considéré comme marquant le début de la formation de la semelle métamorphique et le déplacement tectonique initial du fragment océanique.En conclusion, la séquence métamorphique s'est développée durant le stade de charriage intra-océanique et de la destruction d'un jeune bassin océanique marginal localisé entre la marge continentale et la lithosphère de l'océan Iapetus. Certaines unités lithologiques de type MORB furent métamorphisées et charriées sur les terrains du compartiment supérieur du bassin marginal durant la subduction d'Iapétus. L'inversion thermique apparente fut engendrée durant le stade de chevauchement par sous-plaquage graduel du compartiment supérieur à proximité d'un foyer d'expansion d'une zone de supra-subduction. [Traduit par la revue]