Mazatzal–Labradorian-age (1.7–1.6 Ga) ductile deformation of the South Range Sudbury impact structure at the Thayer Lindsley mine, Ontario

Authors: J Bailey; B Lafrance; A M. McDonald; J S. Fedorowich; S Kamo; D A. Archibald

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Volume 41, Number 12, December 2004 , pp. 1491-1505(15)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

The Thayer Lindsley mine is located in the South Range of the Sudbury impact structure, near the contact between the 1.85 Ga Sudbury Igneous Complex (SIC) and the Paleoproterozoic Southern Province. Ni–Cu ore zones at the mine are strongly deformed within a southeast-dipping, lower amphibolite-grade shear zone, which offsets the contact between the SIC and Southern Province rocks. Numerous shear sense indicators, including shear bands, drag folds, and delta- and sigma-type rotated porphyroclasts, consistently indicate south-over-north, reverse, dip-slip movement parallel to the mineral stretching lineation in the shear zone. The attitude, slip direction, and metamorphic grade of the shear zone are similar to those of the regional northeast-striking South Range Shear Zone that formed during post-impact, northwest-directed ductile contraction of the Sudbury impact structure. The South Range Shear Zone is generally interpreted as a ca. 1.9–1.8 Ga Penokean structure. Anhedral brown titanite grains from the Thayer Lindsley shear zone yield a mean 207Pb/206Pb Penokean age of 1815 ± 15 Ma. These grains are mantled by younger, syntectonic, colourless titanite, which have a mean 207Pb/206Pb age of 1658 ± 68 Ma. This younger age suggests that the South Range and Thayer Lindsley shear zones may have formed during a 1.7–1.6 Ga collisional tectonic event that is recorded along the southeast margin of Laurentia from the southwest USA. (Mazatzal Orogeny), through the mid-continent to Wisconsin, and as far northeast as Labrador (Labradorian Orogeny). 40Ar/39Ar analyses indicate post-tectonic thermal resetting of biotite occurred at 1477 ± 8 Ma during felsic plutonism across the Sudbury area.

La mine Thayer Lindsley est située dans le South Range de la structure d'impact de Sudbury, à proximité du contact entre le Complexe igné de Sudbury (SIC, « Sudbury Igneous Complex »), datant de 1,85 Ga, et la Province Southern (Paléoprotérozoïque). À la mine, les zones minéralisées Ni-Cu sont fortement déformées à l'intérieur d'une zone de cisaillement au grade métamorphique amphibolite inférieur et à pendage sud-est, qui décale le contact entre les roches de la SIC et de la Province Southern. De nombreux indicateurs du sens de cisaillement, incluant des bandes de cisaillement, des plis d'entraînement et des porphyroclastes rotationnels de type delta et sigma, indiquent constamment un mouvement de sud par-dessus le nord, inversé, à rejet incliné, parallèle à la linéation d'étirement du minerai dans la zone de cisaillement. La disposition, la direction de glissement et le degré de métamorphisme de la zone de cisaillement sont semblables à ceux de la zone régionale de cisaillement de South Range, de direction nord-est, qui s'est formée au cours de la contraction ductile, de direction nord-ouest, de la structure d'impact de Sudbury dans la période post-impact. La zone de cisaillement de South Range est généralement interprétée comme une structure pénokéenne, ~1,9–1,8 Ga. Des grains de titanite brune xénomorphe provenant de la zone de cisaillement Thayer-Lindsley ont donné un âge 207Pb/206Pb pénokéen moyen de 1815 ± 15 Ma. Ces grains sont recouverts par de la titanite, plus jeune, syntectonique et incolore qui a un âge 207Pb/206Pb moyen de 1658 ± 68 Ma. Cet âge plus jeune suggère que les zones de cisaillement South Range et Thayer-Lindsley pourraient avoir été formées au cours d'un événement tectonique de collision de 1,7–1,6 Ga qui est enregistré le long de la bordure sud-est de la Laurentia à partir du sud-ouest des États-Unis (orogène Mazatzal), à travers le milieu du continent jusqu'au Wisconsin, et aussi loin vers le nord-est que le Labrador (orogène du Labrador). Des analyses 40Ar/39Ar indiquent qu'il y a eu une remise à zéro thermique post-tectonique du système isotopique de la biotite à 1477 ± 8 Ma, au cours d'un plutonisme felsique à travers la région de Sudbury.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research article

Publication date: 2004-12-01

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