New high-precision U-Pb ages for the Island Lake greenstone belt, northwestern Superior Province: implications for regional stratigraphy and the extent of the North Caribou terrane

摘要

A combined U-Pb and field mapping study of the Island Lake greenstone belt has led to the recognition of three distinct supracrustal assemblages. These assemblages record magmatic episodes at 2897, 2852, and 2744 Ma. Voluminous plutonic rocks within the belt range in age from 2894 to 2730 Ma, with a concentration at 2744 Ma. U-Pb data also show that a regional fault that transects the belt, the Savage Island shear zone, is not a terrane-bounding structure. The youngest sedimentary group in the belt, the Island Lake Group, has an unconformable relationship with older plutons. Sedimentation in this group is bracketed between 2712 and 2699 Ma. This group, and others similar to it in the northwestern Superior Province, is akin to Timiskaming-type sedimentary groups found throughout the Superior Province and in other Archean cratons. These data confirm that this belt experienced a complex geological history that spanned at least 200 million years, which is typical of greenstone belts in this area. Age correlations between the Island Lake belt and other belts in the northwest Superior Province suggest the existence of a volcanic "megasequence". This evidence, in combination with Nd isotopic data, indicates that the Oxford-Stull domain, and the Munro Lake, Island Lake, and North Caribou terranes may have been part of a much larger reworked Mesoarchean crustal block, the North Caribou superterrane. It appears that the Superior Province was assembled by accretion of such large independent crustal blocks, whose individual histories involved extended periods of autochthonous development.Une étude de la ceinture de roches vertes d'Island Lake par cartographie sur le terrain et géochronologie U-Pb a conduit à l'établissement de trois assemblages supracrustaux distincts. Ces assemblages enregistrent des épisodes magmatiques à 2897 Ma, 2852 Ma et 2744 Ma. Des roches plutoniques de très grandes dimensions à l'intérieur de la ceinture ont des âges entre 2894 Ma et 2730 Ma, avec une concentration à 2744 Ma. Les données U-Pb montrent aussi qu'une faille régionale, la zone de cisaillement de Savage Island, recoupe la ceinture mais qu'elle n'est pas une structure limitant un terrane. Le groupe sédimentaire le plus jeune de la ceinture, le Groupe d'Island Lake, est en discordance avec les plutons plus âgés. La sédimentation dans ce groupe est fourchetée entre 2712 Ma et 2699 Ma. Ce groupe et d'autres groupes semblables dans le nord-ouest de la Province du lac Supérieur sont apparentés à des groupes sédimentaires de type Timiskaming retrouvés à travers toute la Province du lac Supérieur et dans d'autres cratons archéens. Ces données confirment que cette ceinture a un historique géologique complexe qui s'étend sur au moins 200 Ma, ce qui est typique des ceintures de roches vertes dans ce secteur. Les corrélations d'âges entre la ceinture d'Island Lake et les autres ceintures dans le nord-ouest de la Province du lac Supérieur suggèrent l'existence d'une « mégaséquence » volcanique. Ces indices, combinés aux données sur les isotopes du Nd, indiquent que le domaine d'Oxford-Stull et les terranes de Munro Lake, d'Island Lake et de North Caribou faisaient peut-être partie d'un bloc crustal mésoarchéen retravaillé et beaucoup plus gros, le superterrane de North Caribou. Il semble que la Province du lac Supérieur ait été assemblée par l'accrétion de très gros blocs crustaux indépendants dont les historiques individuels impliquent de longues périodes de développement autochtone.[Traduit par la Rédaction]