Structural Features of the Central Labrador Trough: A Model for Strain Partitioning, Differential Exhumation and Late Normal Faulting in a Thrust Wedge under Oblique Shortening

Abstract

The west-verging fold and thrust belt of the Central Labrador Trough originated as a part of the New Quebec Orogen from rift inversion as a result of oblique collision and dextral transpression between the Archean Superior craton and the Archean block of the Core Zone during the Trans-Hudson orogeny (1.82−1.77 Ga). The structures associated with dextral transpression are well established in the northern segment of the orogen but not in the central part. We present new field structural observations along the ca. 70 km long W−E Minowean-Romanet transect that include not only elements of thrust tectonics but also previously undocumented examples of strike-slip shear zones and late brittle, semi-brittle and ductile extensional structures which occurred both in the frontal and rear parts of the thrust wedge. The newly described low-angle mineral lineation, axes of cylindrical folds and dextral mylonitic shear zones in the footwall of the Romanet Fault are oriented subparallel to the orogen and reflect the early phase of oblique convergence. Mineral lineations and striations on planes of normal faults in the hanging wall of the Romanet Fault are oriented orthogonal to the orogen and correspond to a later phase of exhumation driven by the combined effects of erosion and underplating. To explain the increase in the degree of exhumation along the orogen in the study area from NW to SE, we propose a model of strain partitioning and differential exhumation that resulted from longitudinal variations of shortening and erosion under an oblique convergence setting.

Résumé

La partie centrale de la ceinture de plissement et de chevauchement de la Fosse du Labrador de vergence vers l’ouest fait partie intégrante de l’Orogène du Nouveau-Québec, et résulte de la collision oblique avec transpression dextre entre le craton Supérieur archéen et le bloc archéen de la Zone noyau pendant l’Orogenèse trans-hudsonienne (1.82−1.77 Ga). Les structures associées à la transpression dextre sont bien établies dans la partie nord de l’orogène mais pas dans la partie centrale. Nous présentons de nouvelles observations structurales de terrain le long de la traverse ouest−est Minowean-Romanet d’environ 70 km de long, qui comprennent non seulement des évidences de tectonique de chevauchement, mais également des exemples encore non documentés de zones de cisaillement ductile et de structures d’extension fragiles, demi-fragiles et ductiles à la fois dans les parties frontales et arrière du prisme d’accrétion tectonique. La linéation minérale à faible plongement récemment décrite, les axes de plis cylindriques et les zones de cisaillement mylonitique dextre dans le compartiment inférieur de la faille de Romanet sont subparallèles à l’orogène et reflètent une phase précoce de la convergence oblique. La linéation et les stries minérales sur les plans des failles normales dans le compartiment supérieur de la faille de Romanet sont orientées orthogonalement à l’orogène et correspondent à la phase ultérieure d’exhumation induite par les effets combinés de l’érosion et de l’accrétion basale. Pour expliquer l’augmentation du degré d’exhumation le long de l’orogène du nord-ouest au sud-est dans la zone d’étude, nous proposons un modèle de partitionnement de la déformation et de l’exhumation différentielle résultant des variations longitudinales du raccourcissement et de l’érosion dans un contexte de convergence oblique.