Volume 16, Number 3 (1989)
Articles

Tectonic controls on the thermal evolution of the Cape Smith Thrust Belt

M. R. St-Onge
Lithosphère and Canadian Shield Division, Geological Survey of Canada, Ottawa, Ontario.
S. B. Lucas
Lithosphère and Canadian Shield Division, Geological Survey of Canada, Ottawa, Ontario.
Published September 9, 1989
How to Cite
St-Onge, M. R., & Lucas, S. B. (1989). Tectonic controls on the thermal evolution of the Cape Smith Thrust Belt. Geoscience Canada, 16(3). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/3617

Abstract

Re-imbrication of the internal part ol the Cape Smith Thrust Belt has resulted in the development of two distinct structural-metamorphic domains. In a southern (regular-sequence thrusting) domain, thermal peak metamorphism occurred after deformation, while in a northern (out-of-sequence thrusting) domain, it occurred during deformation (i.e., re-imbrication). The interactions of tectonic and thermal processes have been studied using three methods: (1) qualitative evaluation of the timing between mineral growth and deformation; (2) analytical P-T paths from growth-zoned garnets; and (3) numerical modelling of vertical heat conduction. Analytical P-T paths suggest that uplift in the regular-sequence domain resulted primarily from erosion and isostatic unloading. In contrast, P-T paths in the out-of-sequence domain indicate that the northern portion of the thrust belt experienced faster unroofing relative to the regular-sequence domain. This has been attributed to both ramping of the out-of-sequence thrusts at deeper structural levels and possibly to extensional faulting at higher structural levels. Field and thin-section observations on the timing of metamorphism coupled with numerical modelling suggests that the thermal peak metamorphism documented in the regular-sequence domain is a consequence of the emplacement of the out-of-sequence thrust stack. Résumé La ré-imbrication de la partie interne de la bande du Cap Smith divise cette dernière endeux domains métamorpho-structuraux distincts. Dans un domaine sud, caractérisépar des chevauchements en-série, le méta-morphisme suit la déformation. Par contre, dans un domaine nord, caractérisé par des chevauchements hors-série, le métamor-phisme est synchrone avec la déformation (i.e., la ré-imbrication). L'étude de l'interaction des processus tectoniques et thermiques dans la bande du Cap Smith a fait l'objet de trois approches différentes: (1) une évaluation qualitative de la croissancedes minéraux métamorphiques et de la déformation; (2) la détermination des trajectoires P-T à partir de grenats zones; et (3) la modélisation numérique de la conduction verticale de chaleur. Les trajectoires P-T suggèrent que le soulèvement tectonique dela zone de chevauchement en-série résulte vraisemblablement de l'érosion et d'un soulèvement isostatique. Dans le domaine hors-série les trajectoires P-T indiquent cette zone a subi des taux plus importants desoulèvement tectonique et d'érosion. Il est postulé que ces taux sont dûs à la présencede rampes de failles hors-série aux niveaux structuraux inférieurs et que peut-être le soulèvement a été facilité par le jeu de failles normales aux niveaux structuraux supérieurs. Les observations pétrologiques deterrain et en lame mince ainsi que la modélisation numérique indiquent que le paroxisme métamorphique dans le domaineen-série correspond à la mise en place deschevauchements hors-séries. Geological Survey of Canada Contribution No. 18889