La province du Supérieur, ou craton du Supérieur, est un craton couvrant le Québec, l'Ontario, le sud-est du Manitoba au Canada, et le nord du Minnesota aux États-Unis. C'est le plus grand craton formé au cours de l'Archéen. Il a subi une série d'événements de qui comprenaient la croissance, la dérive et la déformation des croûtes océaniques et continentales.
Les chercheurs ont divisé le craton en de nombreux domaines différents en fonction des types de roches et des styles de déformation. Ces domaines (regroupés en provinces supérieures de l'Ouest et de l'Est), comprennent le Superterrane Nord Supérieur et le Terrane de Wawa, entre autres .
Les résultats des études sur la formation de la Province du Supérieur varient entre la partie ouest et la partie est. Pour la partie occidentale, cinq grandes orogenèses ont été impliquées. Ils comprennent l'orogenèse du nord supérieur (), l'orogenèse uchienne (), l'orogenèse centrale supérieure (), l'orogenèse Shebandowanienne () et l'orogenèse du Minnesota (). Pour la partie est, deux modèles sont proposés. Le premier modèle de Percival et Skulski (2000) se focalise sur la collision entre les terranes. Le second modèle de Bédard (2003) et Bédard (2003) s'intéresse à l'effet d'une activité magmatique anorogénique active.
Géographie vignette|La partie ouest à nord-est du craton est délimitée par les orogènes trans-hudsoniens. Le versant est et sud-est est voisin des orogènes du Grenville. Le côté sud rencontre généralement le rift médio-continental, tandis que la pointe la plus au sud du craton du Minnesota atteint l'orogène de la plaine centrale. La province du Supérieur se situe dans le centre du Canada et couvre les parties nord et centrale du Québec, le centre et le sud de l'Ontario, et ainsi que le sud-est du Manitoba. Sa pointe atteint la frontière entre les états américains du Dakota du Sud et du Minnesota.
Cadre tectonique La Province du supérieur s'étend sur du continent nord-américain. Formant le noyau du Bouclier canadien, elle est englobée par des orogènes du Protérozoïque précoce. La partie ouest à nord-est du craton est délimitée par l’orogène trans-hudsonien. À l'est et au sud-est se trouvent les orogènes pénokéen et de Grenville. Le côté sud rencontre le rift de Keweenawan (rift médio-continental), tandis que la pointe la plus au sud du craton du Minnesota atteint l'orogène de la plaine centrale.
Quant aux failles, on en distingue trois grandes tendances de type subparallèles découpant le craton en sous-provinces linéaires. Dans la partie nord-ouest, la faille se produit dans l'axe ouest-nord-ouest. La partie nord-est présente des failles orientées nord-ouest. Les failles dans la partie sud vont vers d'est en ouest.
Historique de croissance des terranes Les terranes formant le craton proviennent d'environnements très divers, tels que l'arc océanique, l'ancien avant-arc, le mélange tectonique océanique, le soulèvement dans le craton, la ceinture de poussée et plus encore. Ces environnements ont été principalement formés par la compression tectonique. vignette|Certains des terranes ont été formés à partir des structures d'un arc volcanique, y compris la chaîne d'arc volcanique et le cadre de l'avant-arc.
Réglage de l'arc océanique Certains terranes, comme le Wabigoon occidental, sont formés à partir de la formation d'un arc océanique. Un arc océanique est formé d'une chaîne de volcans émergeant au-dessus et parallèlement aux zones de subduction. En raison de la tectonique de la planète, les croûtes continentales et océaniques concernées sont entrées en collision avant . La croûte océanique, en raison de sa plus grande densité, a subducté sous la croûte continentale et a fondu dans le manteau, ce qui a généré plus de magma, dont une énorme quantité s'est alors élevée, a percé à travers la croûte au-dessus et a créé du volcanisme. Les matériaux solides de l'éruption continue se sont refroidis et se sont accumulés autour, formant une chaîne de volcans en forme d'arc..
Bassin d'ancien avant-arc Certains terranes, comme le terrane Quetico, étaient d'abord des avant-arcs, c'est-à-dire des régions situées entre l'arc volcanique et la zone de subduction, qui comprennent la fosse océanique de subduction, l'arc extérieur haut de la croûte océanique, les prismes d'accrétion, et le bassin sédimentaire. L'arc externe élevé est formé par le mouvement ascendant de flexion du bord de la croûte océanique avant qu'il n'entre dans la zone de subduction. Les coins d'accrétion sont formés à partir de l'accumulation de sédiments marins détachés par friction à la croûte océanique avant sa subduction. Le bassin sédimentaire est constitué de l'accumulation de matériaux érosifs provenant des volcans, qui se déposent entre les volcans et le sommet topographique du coin d'accrétion. vignette|Certains terranes, comme le Terrane Pontiac, étaient auparavant une ceinture de poussée pliée.
Réglage de l'élévation Certains terranes, comme le soulèvement de Kapuskasing, résultent du soulèvement du bloc crustal. Pendant ce soulèvement qui a duré , le centre du continent américain et le craton supérieur sont entrés en collision et ont suscité une faille inverse archéenne, la faille d'Ivanhoe Lake. Le mouvement ascendant de l'éponte supérieure provoque le soulèvement d'un bloc crustal, connu sous le nom de soulèvement de Kapuskasing..
Réglage de la courroie de poussée Certains terranes, comme le Pontiac Terrane, étaient auparavant une ceinture de plissement-chevauchement, c'est-à-dire, une zone constituée d'une série de chevauchements (failles inverses) et de plis de faille séparés par des failles principales. La ceinture de poussée pliée se forme avec de la compression comme celle de la collision avec la croûte. Lorsque celle-ci est comprimée, les poussées prennent pour origine, la provenance de la compression. Les murs suspendus des poussées glissent le long du plan de faille et s'empilent au-dessus du mur, formant une rampe anticlinale ou un pli de faille..
Composition générale vignette|Cette carte montre les principaux domaines du Craton Supérieur. NSS : Northern Superior Superterrane; OSD Oxford-Stull Terrane ; NCT : North Caribou Terrane; ERT : Domaine de la Rivière des Anglais (English River) ; WRT : domaine de la rivière Winnipeg ; WWT : Western Wabigoon Terrane ; EWT : Eastern Wabigoon Terrane ; MT : Marmion Terrane ; QT : Quetico Terrane ; WT : Terrane de Wawa ; MRVT : terrain de la vallée de la rivière Minnesota ; KU : Soulèvement de Kapuskasing ; AT : Abitibi Terrane ; TP : Pontiac Terrane ; OcS : Sous-province d'Opatica ; CA : Complexe d'Ashuanipi ; OnS : Sous-province d'Opinaca ; LG : Sous-province de La Grande; BS : Sous-province de Bienville ; I : Domaine d'Inukjuak ; II : Domaine de Tikkerutuk ; IV : Domaine du lac Minto ; V : Domaine de Goudalie : VI : Domaine d'Utsalik ; VII : Domaine de Douglas Harbour. La Province du Supérieur peut être divisée en trois parties. La première est la région du nord-ouest caractérisée par des gneiss à haute teneur, telles celles de Minto et de Pikwitonei. La deuxième partie est la région du nord-est, caractérisée par des roches métamorphiques envahissantes à faciès de granulites. La dernière partie est la région sud comme la vallée de la rivière Minnesota, qui comprend les sous-provinces métavolcaniques ou métasédimentaires avec une orientation est-ouest.
Les caractéristiques géologiques générales des terranes sont énumérées ci-dessous.
Liste des sous-provinces et de leurs roches dominantes Sous-provinceÂgeRoche dominanteÉvénement tectonique possibleGisement minéralProvince du Supérieur occidentaleSuperterrane supérieur nord (Northern Superior Superterrane - NSS)- Granite et Gneiss - Roche volcanique mafique intermédiaire - Grauwacke mineur- Magmatisme granitoïde - Métamorphisme formant des amphibolites causé par l'accrétion tectonique- Filons d'or. - Tuyaux de kimberlite contenant des diamantsDomaine d'Oxford-Skull (Oxford-Skull Domain - OSD)- Basalte (assemblage de la Rivière Hayes) - Roche pyroclastique (assemblage du lac Oxford) - Sous-jacent de pluton tonalitique, granodioritique, granitique avec intrusion mafique- Cadre océanique - Sédiments scellés après la collision de NSS et NCS- Filons d'or (comme au gisement d'or de Monument Bay)Superterrane Caribou nord (North Caribou Superterrane - NCS)- Base plutonique recouverte de séquences d'arcs - Pluton granitique à tonalitique omniprésent dans la région centrale- Plutonisme dominant - Faille dans la marge sud- Gisements d'or (comme au Red Lake Gold Camp)
- Dépôts de sulfures massifsDomaine de la rivière English (English River Domain - ERT)- Roche sédimentaire comme les wackes - Amphibolite et granulite de basse pression - Migmatite et diatexite- Relatif à la suture du NCS et du WRT/Terrane de la rivière Winnipeg (Winnipeg River Terrane - WRT)- Gneiss et tonalite foliée
- Granite- Plutonisme tonalitique suivi d'un plutonisme granitique- Gisements de fer
- Native silver depositsTerrane Wabigoon (Wabigoon Terrane - WwT/EwT)- Roches volcaniques mafiques et pluton tonalitique à l'Ouest - Ceinture de roches vertes transgressée par un pluton granitoïde à l'Est- Arc volcanique cadrant à l'ouest - Marge continentale cadrant dans l'est/Terrane de Quetico (Quetico Terrane - QT)- Principalement grauwacke, migmatite, granite - Successions métarsédimentaires pénétrées par la tonalite, Néphéline, syénite, carbonatite et granite- Ancien avant-arc/Terrane de Wawa (Wawa Terrane - WT)- Roches calco-alcalines à alcalines - Sanukitoïdes- Mélange tectonique océanique- Ceinture Michipicoten-Mishubishu (Fe, Au, Cu et Ni mineur) - Ceinture Shebandowan-Schreiber belt (Fe, Au VMS, Ni)Soulèvement de Kapuskasing (Kapuskasing Uplift - KU)- Tonalite, paragneiss et anorthosite- Intracratonic Uplift/Province Supérieur estTeerrane d'Abitibi (Abiti Terrane - AT)- Nord : Roches volcaniques liées à des intrusions stratifiées - Centre : Roches plutoniques et roches volcaniques mineures - Sud : Jeunes grauwackes, congloméerat et roches alkalines volcaniques/- Nord : gisements massifs de sulfures, gisements filoniens de Cu-Zn, gisements d'or filonien - Centre : gisements de sulfures massifs et gisements d'or filonien - Sud : gisements d'or, gisements de sulfures massifs de Cu-Zn, gisements intrusifs de Ni et porphyre mineurTerrane de Pontiac (Pontiac Terrane - PT)- Nord : schistes et paragneiss - Sud : roches volcaniques- Ceinture de plissement-chevauchement- Gisements d'or inclus dans des veines de quartz - Gisements de sulfures de Ni-Cu encaissés dans des sills gabbroïquesSous-province d'Opatica (OcS)- Tonalite, granodiorite, granite et pegmatite- Cisaillement vers l'ouest suivi d'un mouvement vers le sud- Gisements de sulfures massifs volcanogènes (VMS), gisements filoniens de Cu-Au, gisements de Ni-Cu hébergés par des intrusions et formation de ferSous-province d'Opinaca (OnS)- méta-grauwacke - intrusion massive de leucogranite/- Métaux rares dans les granites et pegmatites peralumineuxComplexe d'Ashuanipi (AC)- Tonalite et diorite - Granulite - Intrusion de diatexite, syénite, granodiorite et granite//Sous-province de La Grande (LG)- Sous-sol gneissique - komatiites/- Minéralisation porphyrique et ignéeSous-province de Bienville (BS)- Nord : intrusions granitiques et granodioritiques - South: massive granodioritic complex//Province du Supérieur nord-est- I : tonalite et gneiss tonalitique - II : roches plutoniques à pyroxènes - IV : pluton métasédimentaire et pyroxénique - V : pluton à pyroxène avec peu de tonalite - VI : pluton à pyroxène magnétique - VII : complexe tonalitique/- Syngénétique : formation de fer de type Algoma, sulfures massifs volcanogènes, gisements de Ni-Cu, gisements de Fe-Ti-V (encaissés dans des intrusions mafiques) et gisements porphyriques à U-Th-Mo - Épigénétique : Cu, Ni, Ag, Au, éléments de terres rares (REE) et gisements limités d'uranium
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