Crust and upper-mantle structure interpreted from wide-angle seismic data along a 260 km profile across the Central Metasedimentary Belt of the southern Grenville Province in Ontario and New York State shows (i) relatively high average crustal and uppermost mantle velocities of 6.8 and 8.3 km/s, respectively; (ii) east-dipping reflectors extending to 24 km depth in the Central Metasedimentary Belt; (iii) weak lateral velocity variations beneath 5 km; (iv) a mid-crustal boundary at 27 km depth; and (v) a depth to Moho of 43–46 km. The wide-angle model is generally consistent with the vertical-incidence reflectivity of an intersecting Lithoprobe reflection line. The mid-crustal boundary correlates with a crustal detachment zone in the Lithoprobe data and the depth extent of east-dipping wide-angle reflectors. Regional structure and aeromagnetic anomaly trends support the southwest continuity of Grenville terranes and their boundaries from the wide-angle profile to two reflection lines in Lake Ontario. A zone of wide-angle reflectors with an average apparent eastward dip of 13° has a surface projection that correlates spatially with the boundary between the Elzevir and Frontenac terranes of the Central Metasedimentary Belt and resembles reflection images of a crustal-scale shear zone beneath Lake Ontario. A high-velocity upper-crustal anomaly beneath the Elzevir–Frontenac boundary zone is positioned in the hanging wall associated with the concentrated zone of wide-angle reflectors. The high-velocity anomaly is coincident with a gravity high and increased metamorphic grade, suggesting northwest transport of mid-crustal rocks by thrust faulting consistent with the mapped geology. The seismic data suggest (i) a reflective, crustal-scale structure has accommodated northwest-directed tectonic transport within the Central Metasedimentary Belt; (ii) this structure continues southwest from the exposed Central Metasedimentary Belt to at least southern Lake Ontario; and (iii) crustal reflectivity and complexity within the eastern Central Metasedimentary Belt is similar to that observed at the Grenville Front and the western Central Metasedimentary Belt boundary.

L'interprétation de la structure du manteau supérieur et de la croûte fondée sur les données de sismique à grand angle obtenues le long d'un profil de 260 km qui traverse la Zone métasédimentaire centrale du sud de la province de Grenville de l'Ontario et de l'état de New York indique : (i) pour la croûte et le sommet du manteau supérieur des vitesses moyennes relativement grandes de 6,8 et 8,3 km/s, respectivement; (ii) des réflecteurs à pendage vers l'est qui s'étendent jusqu'à 24 km de profondeur dans la Zone métasédimentaire centrale; (iii) de faibles changements latéraux des vitesses en dessous de 5 km; (iv) une frontière localisée au milieu de la croûte à 27 km; et (v) une profondeur du Moho de 43–46 km. Le modèle à grand angle est, généralement, compatible avec la réflectivité à incidence verticale d'une ligne de réflexions intersectée par le projet Lithoprobe. La frontière définie au milieu de la croûte est corrélée avec une zone de détachement révélée par le projet Lithoprobe et dont l'extension en profondeur des réflecteurs à grand angle exhibe un pendage vers l'est. La structure régionale et les orientations des anomalies aéromagnétiques plaident pour une continuité vers le sud-ouest des terranes grenvilliens, et dont deux lignes de réflexions dans le lac Ontario du profil à grand angle déterminent leurs frontières. Une zone de réflecteurs à grand angle, avec un pendage apparent moyen de 13° vers l'est, présente une projection en surface qui est corrélée spatialement avec la frontière des terranes d'Elzevir et de Frontenac de la Zone métasédimentaire centrale, et ressemble aux images de réflexions fournies par la zone de cisaillement à l'échelle crustale décelée sous le lac Ontario. Une anomalie de vitesse élevée dans la croûte supérieure sous la frontière des terranes Elzevir–Frontenac apparaît dans la bande de concentration des réflecteurs à grand angle. Une anomalie de vitesses élevées coïncide avec une crête gravimétrique et un degré de métamorphisme accru, ce qui suggère un transport vers le nord-ouest des roches de la croûte médiane par des failles de chevauchement, parfaitement en accord avec la carte géologique. Les données sismiques révèlent (i) que la structure crustale, déterminée par les réflexions, a accommodé le transport tectonique vers le nord-ouest à l'intérieur de la Zone métasédimentaire centrale; (ii) que cette structure s'étend vers le sud-ouest à partir de Zone métasédimentaire centrale exposée jusqu'au moins au sud du lac Ontario; et (iii) que la réflectivité crustale et la complexité structurale dans la Zone métasédimentaire centrale est similaire à celle observée sur le front du Grenville et sur la frontière occidentale de la Zone métasédimentaire centrale. [Traduit par la rédaction]