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The Ottawa River Gneiss Complex (ORGC) in the western Grenville Province of Ontario and Quebec is interpreted as the exhumed mid-crustal core of a large metamorphic core complex. This paper concerns the post-peak evolution of the Muskoka domain, the highest structural level in the southern ORGC that is largely composed of amphibolite-facies straight gneiss derived from retrogressed granulite-facies precursors. It is argued that retrogression and high strain occurred during orogenic collapse and that the Muskoka domain acted as the ductile detachment zone between two stronger crustal units, the underlying granulite-facies core known as the Algonquin domain and the overlying lower grade cover comprising the Composite Arc Belt. Formation of the metamorphic core complex followed Ottawan crustal thickening, peak metamorphism and possible channel flow, and took place in a regime of crustal thinning and gravitational collapse in which the cool brittle–ductile upper crust underwent megaboudinage and the underlying hot ductile mid crust flowed into the intervening megaboudin neck regions. Post-peak crustal thinning in the Muskoka domain began under suprasolidus conditions, was facilitated by widespread retrogression, and was heterogeneous, perhaps attaining ~90% locally. It was associated with a range of ductile, high-temperature extensional structures including multi-order boudinage and associated extensional bending folds, and a regional system of extension-dominated transtensional cross-folds. These ductile structures were followed by brittle–ductile fault propagation folding at higher crustal level after the gneiss complex was substantially exhumed and cooled. Collectively the data record ~60 m.y. of post-peak extension on the margin of an exceptionally large metamorphic core complex in which the ductile detachment zone has a true thickness of ~7 km. The large scale of the core complex is consistent with the deep level of erosion, and the long duration of extensional collapse is compatible with double thickness crust at the metamorphic peak, the presence of abundant leucosome in the mid crust and widespread fluid-fluxed retrogression, collectively pointing to the important role of core complexes in crustal cooling after the peak of the Grenvillian Orogeny.RESUMELe complexe gneissique de la riviere des Outaouais (ORGC) dans la portion ouest de la Province de Grenville au Quebec et en Ontario est interprete comme le cœur d’un grand complexe metamorphique a coeur de noyau. Le present article porte sur l’evolution post-pic du domaine de Muskoka, soit le niveau structural le plus eleve de l’ORGC compose en grande partie d’orthogneiss au facies amphibolite derives de precurseurs au facies granulite. Nous soutenons que la retromorphose et les grandes deformations se sont produites durant l’effondrement orogenique et que le domaine de Muskoka en a ete une zone de detachement ductile entre deux unites crustales plus resistantes, le cœur au facies granulite sous-jacent etant le domaine Algonquin, et la chapeau sus-jacent a plus faible grade de metamorphisme comprenant le Ceinture d’Arc Composite. La formation du complexe metamorphique a coeur de noyau est survenue apres l’epaississement crustale ottavien, le pic metamorphique et le possible flux en chenal, et s’est produit en regime d’amincissement crustal et d’effondrement gravitationnel au cours duquel la croute superieure refroidie a subit un megaboudinage et ou la croute moyenne chaude et ductile sous-jacente a flue dans les regions entre les megaboudins. L’amincissement crustale post-pic dans le domaine de Muskoka, qui a debute en conditions suprasolidus, a ete facilite par une retromorphose generalisee, heterogene, atteignant a peu pres 90 % par endroits. Celle-ci a ete associee avec une gamme de structures d’extension ductiles de haute temperature, incluant du boudinage de plusieurs ordres de grandeur et de plis de flexure d’extension, ainsi qu’un systeme regional de plis croises d’origine transtensionnelle. A ces structures ductiles a succede une phase de plissement de propagation de failles cassantes a ductiles a un plus haut niveau crustal, apres que le complexe gneissique ait ete exhume et se soit refroidi. Prises ensemble, les donnees indiquent une extension post-pic sur la marge d’un complexe metamorphique a coeur de noyau exceptionnellement grand aux environs de 60 m.y. et dans laquelle la zone de detachement montre une epaisseur veritable d’environ 7 km. La grandeur de l’echelle du complexe metamorphique a coeur de noyau concorde avec le fort niveau d’erosion, et la grande duree de l’effondrement d’extension est compatible avec une croute de double epaisseur au pic de metamorphisme, la presence de leucosomes abondants dans la croute moyenne et d’une retromorphose a flux fluidique generalisee, l’ensemble indiquant l’importance du role des complexes metamorphiques a coeur de noyau dans le refroidissement de la croute apres le pic de l’orogenese grenvillienne.

Post-peak Evolution of the Muskoka Domain, Western Grenville Province: Ductile Detachment Zone in a Crustal-scale Metamorphic Core Complex