Tectonic framework of a Paleoproterozoic arc-continent to continent-continent collisional zone, Trans-Hudson Orogen, from geological and seismic reflection studies

Author: Corrigan D   Hajnal Z   Németh B   Lucas S B  

Publisher: NRC Research Press

ISSN: 1480-3313

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Vol.42, Iss.4, 2005-04, pp. : 421-434

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Abstract

Vertical incidence seismic data were collected along a 300 km-long profile across the northwestern flank of the Trans-Hudson Orogen in Saskatchewan (line S2b). The present study integrates the seismic data with previously published geological maps and recent results from the La Ronge – Lynn Lake Bridge Project that provide new constraints on the lithological, structural, and tectonic framework of this collisional zone. An interpretative section, based on the seismic reflectivity and surface geological constraints, is presented. The integrated data suggest the following key elements. (1) Although an early foreland-vergent accretion history is suggested by surficial geological constraints, the predominant fabric is reflected by penetrative hinterlandward vergence. (2) A zone of more reflective lower crust with hinterland-verging fabric may represent "fossil" reflectors from a pre-collisional accretionary phase. (3) The Archean to Paleoproterozoic Sask Craton may extend in the lower middle crust to at least beneath Rottenstone Domain, consistent with what is observed along strike on other Lithoprobe seismic profiles. (4) The Needle Falls and Parker Lake shear zones do not appear to be associated with obvious reflectors, consistent with observations from Reindeer Lake, suggesting that they merely rework the Wathaman Batholith intrusive margin and are not fundamental sutures. (5) The La Ronge and Rottenstone domains show nearly identical seismic properties, consistent with recent mapping results in the Reindeer Lake area that suggest that they are temporally and, at least in part, lithologically related in the area covered by, and to the east of, seismic line S2b.Des données d'incidence sismique verticale ont été recueillies le long d'un profil de 300 km traversant le flanc nord-ouest de l'orogène trans-hudsonien en Saskatchewan (ligne S2b). La présente étude intègre les données sismiques avec des cartes géologiques publiées antérieurement et des résultats récents provenant du projet du pont La Ronge – Lynn Lake qui fournissent de nouvelles limites sur le cadre lithologique, structural et tectonique de cette zone de collision. On présente une section interprétative, basée sur la réflectivité sismique et les limites géologiques à la surface. Les données intégrées suggèrent les éléments clés suivants : (1) bien qu'un historique d'accrétion à vergence vers l'avant-pays soit suggéré par les limites géologiques à la surface, la texture prédominante est reflétée par la vergence pénétrative vers l'arrière-pays. (2) une zone de croûte inférieure plus réflective avec une texture pénétrative vers l'arrière-pays peut représenter des réflecteurs « fossiles » d'une phase d'accrétion pré-collision. (3) Le craton Sask (Archéen à Paléoprotérozoïque) peut s'étendre dans la croûte moyenne inférieure, se rendant au moins sous le domaine de Rottenstone, concordant avec ce qui est observé le long de la direction sur d'autres profils sismiques Lithoprobe. (4) Les zones de cisaillement de Needle Falls et de Parker Lake ne semblent être associées à des réflecteurs évidents, ce qui concorde avec des observations provenant du lac Reindeer, suggérant qu'elles ne font que reprendre la bordure intrusive du batholite de Wathaman et qu'elles ne sont pas des sutures fondamentales. (5) Les domaines de La Ronge et de Rottenstone démontrent des propriétés sismiques presque identiques, concordant avec des résultats récents de cartographie dans la région du lac Reindeer, suggérant que ces domaines soient, dans le temps et, au moins en partie, lithologiquement associés dans la région couverte par la ligne sismique S2b et à l'est de celle-ci.[Traduit par la Rédaction]

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