12e Colloque annuel du RÉDiST

Les orogènes Trans-Hudson et Grenville; contrastes fondamentaux de styles orogéniques et conséquences tectonométamorphiques et magmatiques

Corrigan, David, Commission Géologique du Canada, Division de la Géoscience du Continent, 615 Rue Booth, Ottawa, ON, K1A 0E9

L'évolution pré-collision des orogènes Trans-Hudson et Grenville est en partie comparable. Par contre, des évolutions post-collision distinctes pour chacunes de celles-ci ont produites des différences majeures dans l'architecture crustale, l'empreinte métamorphique et le type de magmatisme. L'orogène Trans-Hudson dans sa région-type au Saskatchewan et Manitoba consiste d'un collage "classique" d'assemblages supracrustaux d'arcs volcaniques et de bassins sédimentaires, d'un arc magmatique continental, de marges sédimentaires passives, et de socle Archéen retravaillé. L'architecture crustale actuelle, démontrée en partie par les coupes séismiques Lithoprobe, suggère que l'imbrication pré-collision aux marges N-O et S-E a été complètement inversée lors de la collision des arcs juvéniles avec les cratons Hearne et Supérieur. Le degré de métamorphisme à travers l'orogène est caractérisée par le faciès schiste vert à amphibolite moyen, avec des pressions métamorphiques dépassant rarement 600 MPa (6 Kbar). Le faciès granulite n'est atteint que très localement. Le magmatisme syn- et post-collision est limité a des intrusions de leucogranite et tonalites modestes.

En comparaison, la partie de l'orogène du Grenville présentement exposée dans le nord-est du continent Nord-Américain contient une très grande proportion formée de marge continentale Laurentienne retravaillée. Les terranes formés d'arcs juvéniles et de bassins océaniques ne forment qu'une proportion relativement restreinte de l'orogène. L'architecture crustale est dominée par des structures à pendage vers le sud, qui suggèrent une accrétion dirigée vers le nord, compatible avec l'histoire d'accrétion pré-collision de l'orogène. Le métamorphisme d'âge Grenvillien est dominé par le faciès amphibolite supérieur à granulite, allant localement jusqu'au faciès éclogite. Les pressions métamorphiques dépassent souvent 800(1000 MPa (8(10 Kbar), suggérant une exhumation importante de la croûte inférieure. Le magmatisme post-collision (syn-convergence) est caractérisé par la mise en place d'importants volumes d'anorthosite-mangérite-charcockite-granite (AMCG).

Nous attribuons les différences fondamentales d'évolution structurale, métamorphique et magmatique entre les deux orogènes en grande partie à la durée de la période de convergence post-collision ( 200 Ma pour l'orogène Grenvillien vs.  35 Ma pour l'orogène Trans-Hudson). La période prolongée de convergence dans le Grenville pourrait avoir produit un épaississement important de la lithosphère, une exhumation de la croûte profonde par chevauchement et extension, et avoir facilité la propagation de l'orogène dans la marge S-E Laurentienne. La racine lithosphérique de l'orogène est probablement devenue instable, augmentant le potentiel de se détacher mecaniquement ou d'être érodée par convection, résultant dans l'ascencion de l'asthénosphère par rapport à la base de la croûte, augmentation du gradient géothermal, et production de complexes AMCG. En comparaison, la durée limitée de convergence post-collision dans l'orogène Trans-Hudson et le changement de polarité structurale aux marges de l'orogène ont favorisés la préservation d'assemblages supracrustaux, ont modérés le degré d'épaississement de la lithosphère, limités l'augmentation du gradient géothermique et ont minimisés la production magmatique.