Chronology of crustal growth and recycling in the Paleoproterozoic Amisk collage (Flin Flon Belt), Trans-Hudson Orogen, Canada

R A Stern, N Machado, E C Syme, S B Lucas, J David
1999 Canadian journal of earth sciences (Print)  
U-Pb zircon ages have been compiled for magmatic and sedimentary rocks from the low metamorphic grade portion of the Flin Flon greenstone belt, now recognized as a Paleoproterozoic tectonic collage. The "Amisk collage" formed in two major magmatic periods that were separated by an interval of intraoceanic accretionary tectonics. Preaccretionary volcanic and plutonic rocks of arc and ocean-floor tectonic affinities have crystallization ages of 1.906-1.901 and 1.888-1.881 Ga; the earlier period
more » ... s dominated by juvenile tholeiitic arc basalts and related back-arcbasin basalts, and the younger period by juvenile calc-alkaline volcanic rocks and turbidites. Intraoceanic accretion of the diverse tectono-stratigraphic assemblages may have commenced between 1.90 and 1.89 Ga, but the main period was 1.88-1.87 Ga. The post-accretionary period (1.876-1.838 Ga) was characterized by intrusion of juvenile calkalkaline plutons generated by a successor arc that stitched the diverse pre-accretionary assemblages. Marine to subaerial volcaniclastic and epiclastic units were deposited in successor basins ≤1.87 Ga (Schist-Wekusko suite), succeeded by alluvial-fluvial (Missi Group) to marine (Burntwood Group) sediments after 1.85 Ga. Despite the dominance of juvenile magmatic rocks within the collage, U-Pb zircon age and Nd-isotopic data show that older (>2.2-3.0 Ga) basement fragments were present throughout the development of the Amisk collage. An arc-back-arc system close to an Archean craton is proposed as the most likely tectonic setting during formation and accretion of the Amisk collage from 1.90 to 1.84 Ga. Subsequent continental collision during peak orogeny (1.84-1.81 Ga) is interpreted to have delaminated the lower crust and upper mantle of the collage, preferentially preserving crust of intermediate bulk composition. Résumé : Les âges U-Pb sur zircon ont été compilés pour les roches magmatiques et sédimentaires de la portion à faible degré métamorphique de la ceinture de roches vertes de Flin Flon, reconnue maintenant comme un collage tectonique paléoprotérozoïque. Le « collage Amisk » fut formé au cours de deux périodes magmatiques majeures, séparées par un intervalle de tectonisme intra-océanique accrétionnaire. Les roches volcaniques et plutoniques antéaccrétionnaires présentent des affinités tectoniques d'arc ou de plancher océanique, elles fournissent des âges de cristallisation de 1,906-1,901 Ga et 1,888-1,881 Ga; la plus ancienne période était dominée par des basaltes tholéiitiques juvéniles d'arc et de bassin d'arrière-arc associé, et la période la plus jeune par des roches volcaniques calco-alcalines juvéniles et des turbidites. L'accrétion intra-océanique des divers assemblages tectonostratigraphiques a peut-être débuté entre 1,90 et 1,89 Ga, mais la période principale d'accrétion date de 1,88-1,87 Ga. La période postaccrétionnaire (1,876-1,838 Ga) est caractérisée par l'intrusion de plutons calco-alcalins juvéniles, générés par un arc tardif qui souda les différents assemblages anté-accrétionnaires. Les unités volcanoclastiques et épiclastiques marines à subaériennes furent déposées dans des bassins tardifs ≤1,87 Ga (suite des schistes de Wekusko), suivies après 1,85 Ga du dépôt de sédiments alluvionnaires-fluviatiles (Groupe de Missi) à marins (Groupe de Burntwood). Malgré la prédominance des roches magmatiques juvéniles à l'intérieur du collage, l'âge U-Pb et les données isotopiques du Nd révèlent que de vieux fragments de socle (>2,2-3,0 Ga) sont demeurés présents durant tout le développement du collage Amisk. Il nous semble que le contexte tectonique le plus plausible, qui aurait existé durant la formation et l'accrétion du collage Amisk de 1,90 à 1,84 Ga, serait un système d'arc-arrière-arc localisé à proximité du craton archéen. La collision continentale subséquente, survenue durant la phase orogénique culminante (1,84-1,81 Ga), est interprétée comme responsable de la délamination de la croûte inférieure et du manteau supérieur du collage, mais en préservant de manière préférentielle la croûte ayant unecomposition totale intermédiaire. [Traduit par la Rédaction] Stern et al. 1827
doi:10.1139/e99-028 fatcat:q7uju225b5hzbjjdtng2iwkq7a