Abstract

The rheological and structural consequences of thrust belt metamorphism have been studied using both numerical thermal-rheological models and field and thin-section observations on ductile thrust zones in the Early Proterozoic Cape Smith Thrust Belt. Development of these ductile thrust zones had several important consequences for the evolution of the thrust belt: (1) penetrative bulk shear deformation of both hanging wall and footwall units leading to the development of mylonitic foliations; and (2) movement on a restricted number of relatively large displacement thrusts. Relatively broad ductile shear zones developed adjacent to thrusts during prograde metamorphism in order to accommodate movement on the thrusts, while relatively narrow shear zones developed adjacent to thrusts during retrograde metamorphism. The results of both the field studies and the thermal-rheological models suggest that temperature- (and time-) dependent weakening processes are strongly accentuated by lithological contrasts. Résumé Les conséquences du métamorphisme régional dans la bande du Cap Smith d'âge Protérozoïque inférieur ont été analysées d'une part à l'aide des observations de terrain et de l'étude de lames minces prélevées dans les zones de chevauchements plastiques et d'autre part à l'aide de modèles numériques thermo-rhéologiques. La formation des zones de chevauchements plastiques a eu plusieurs conséquences importantes sur l'évolution de la ceinture dechevauchement. Premièrement, un cisaillement en vrac des compartiments supérieur set inférieurs des failles chevauchantes a entraînés la formation de mylonites. Deuxièmement, le transport tectonique à suivi tun petit nombre de failles chevauchantes àforts rejets. Des zones relativement épaisses de cisaillement plastique se sont formées à proximité des failles chevauchantes au cours du métamorphisme prograde afin d'accomoder le mouvement de ces failles. Par contre, des 2 ones de cisaillement rela-tivement étroites se sont formées de ma-nière tangentîelle aux failles chevauchantes durant le métamorphisme retrograde. Les résultats des travaux de terrain et des modèles thermo-rhéologiques indiquent que la formation des zones de faiblesse qui dépendent des facteurs température et temps, est fortement favorisée par des contrastes lithologiques.