Abstract
New constraints on the Paleoproterozoic evolution of the Rae domain, western Churchill Province, Nunavut, are provided through a linked structural, metamorphic, and in situ geochronological investigation of the southwestern part of the Archean Committee Bay belt. Within D2 strain shadows proximal to a ca. 2.72 Ga synvolcanic pluton, S1 is recognized as a northward-striking, east-dipping foliation associated with west-vergent D1 folds and possible thrusts. The D1 structures are variably overprinted by a northeast-striking, southeast-dipping S2 foliation associated with shallowly northeast-plunging, northwest-vergent F2 folds. Whereas some textural observations suggest a cryptic, pre-D1 thermal event that may be related to widespread ca. 2.61–2.58 Ga granitic plutonism, porphyroblast–fabric relationships in metapelitic rocks demonstrate that two main metamorphic events occurred, syn- to post-D1 (M1) and syn- to post-D2 (M2). Thermobarometric data and quantitative phase diagrams indicate relatively low-P, clockwise P–T–t paths culminating in post-tectonic growth of andalusite during both M1 and M2. Monazite inclusions in late- to post-D1 garnet and staurolite yield a 2344 ∠6 Ma age population that, on the basis of microtextural features, effectively dates M1 metamorphism at a late stage of D1 strain. Monazite growth occurred between 520 and 560°C. Event M2 is dated by matrix monazite that forms a 1838 ∠5 Ma age population. The absence of magmatic rocks of appropriate age that could provide heat, together with clockwise P–T–t paths and porphyroblast growth at a late stage of both D1 and D2 contractional strain events, collectively point to metamorphism as a consequence of crustal shortening and thickening. The compressional forces that drove modest thickening events across the Committee Bay belt at ca. 2.35 and 1.85 Ga (average belt-wide ages) are considered to reflect far-field, upper-plate reworking during two orogenic events. The first event may have involved ca. 2.35 Ga collisional orogenesis (the “Arrowsmith” orogeny) following a period of continental arc magmatism on the western Rae margin. The second event is considered to be related to an early accretionary stage of the Trans-Hudson orogeny involving ca. 1.88–1.86 Ga collision of microcontinents located in the vicinity of Hudson Bay.
Abstract
De nouvelles contraintes sont maintenant disponibles pour élucider l’évolution paléoproterozoïque du domaine Rae, dans le secteur ouest de la Province de Churchill, au Nunavut; on se sert d’études intégrées des aspects structuraux, métamorphiques et géochronologiques, ces derniers établis in situ, du secteur sud-ouest de la ceinture archéenne de Committee Bay. Au sein des zones protégées de la déformation D2 voisines d’un pluton synvolcanique d’environ 2.72 Ga, nous avons établi que la foliation S1 est orientée vers le nord, à pendage vers l’ouest, en association avec des plis D1 et possiblement des chevauchements dirigés vers l’ouest. Les structures D1 sont partiellement oblitérées par une foliation S2 orientée vers le nord-est, à pendage vers le sud-est, en association avec des plis F2 à plongement axial légèrement vers le nord-est et indiquant une contraction vers le nord-ouest. Quoique certaines observations texturales font penser à un événement thermique cryptique pré-D1 qui pourrait résulter d’unplutonisme granitique répandu à environ 2.61–2.58 Ga, les relations entre porphyroblastes et leurs matrices dans les roches métapélitiques démontrent bien que deux événements principaux ont eu lieu, d’abord avec et suivant D1 (M1), et ensuite avec et suivant D2 (M2). Les données thermobarométriques et l’utilisation de diagrammes de phase quantitatifs indiquent des tracés d’évolution métamorphiques P–T–t à faible pression, dans le sens de l’horloge, pour atteindre une croissance post-tectonique de l’andalousite pendant M1 et pendant M2. Les inclusions de monazite dans le grenat et la staurolite tardifs ou postérieurs parrapport à D1 mènent à une population d’âges de 2344 ∠6 Ma; à la lumière des microtextures, nous attribuons cet intervalle d’âge à l’événement M1, développé à un stade tardif de la déformation D1. La croissance de la monazite a eu lieu entre 520 et 560°C. L’âge de l’événement M2 est fixé par l’âge de la monazite dans la matrice, qui donne 1838 ∠5 Ma. D’après l’absence de roches magmatiques d’âge approprié pouvant fournir la chaleur nécessaire, les tracés P–T–t dans le sens de l’horloge, et la croissance tardive de porphyroblastes associés aux deux événements de déformation contractionnelle, D1 et D2, le métamorphisme était uneréponse à la contraction et l’épaississement de la croûte. Les forces de compression qui ont causé ces événements d’épaississement de part et d’autre de la ceinture de Committee Bay à environ 2.35 et 1.85 Ga, grosso modo, seraient des effets à distance dans la plaque supérieure de deux événements orogéniques. Le premier (l’orogenèse “Arrowsmith”) pourrait témoigner d’une collision à environ 2.35 Ga postérieure à une période de magmatisme dans un arc continental le long de la bordure ouest de la ceinture de Rae. Le second serait lié à une accrétion précoce au cours de l’orogenèse trans-hudsonnienne impliquant une collision à environ 1.88–1.86 Ga de microcontinents dans la région de la baie d’Hudson.
(Traduit par la Rédaction)
