Insights into the tectonothermal history of Melville Peninsula, Nunavut, provided by in situ SHRIMP geochronology and thermobarometry

Thermobarometric and in situ SHRIMP monazite geochronology indicate that two distinct metamorphic and deformational events affected Melville Peninsula. Monazite inclusions in garnet from two samples yielded ages of 2546 ± 7 Ma and 2539 ± 8 Ma. Textural features suggest they date an early deformation event in the development the Arrowsmith Orogen. Four samples from southern Melville Peninsula record monazite growth between ca. 1860 Ma and ca. 1820 Ma. Textures suggest that 1863 ± 6 Ma metamorphism initiated prior to pervasive regional deformation. Monazite growth is interpreted to date syntectonic garnet growth at ca. 1840 Ma and syntectonic, peak metamorphism at 1829 ± 4 Ma to 1825 ± 4 Ma. Petrological calculations define a clockwise P-T-t path consistent with crustal thickening that is attributed to ca. 1870 Ma collision of the Rae Craton with Meta Incognita microcontinent. Samples on northern Melville Peninsula record younger (ca. 1815–1767 Ma) monazite ages, potentially related to east-west compression that affected much of the central Rae Craton at this time. Résumé : Les résultats d’une étude thermobarométrique combinés à ceux d’une étude géochronologique sur monazite effectuée in situ à la microsonde SHRIMP indiquent que deux épisodes distincts de métamorphisme et de déformation ont touché la presqu’île Melville. Des inclusions de monazite dans le grenat de deux échantillons ont livré des âges de 2546 ± 7 Ma et de 2539 ± 8 Ma. D’après les caractéristiques texturales, ils permettraient de dater les phases précoces de la déformation liée à la formation de l’orogène d’Arrowsmith. Quatre échantillons prélevés dans la partie sud de la presqu’île Melville témoignent d’une croissance de la monazite entre environ 1860 Ma et environ 1820 Ma. Les textures indiquent que le métamorphisme remontant à 1863 ± 6 Ma a commencé avant la déformation régionale aux effets généralisés. Selon notre interprétation, la croissance de la monazite permettrait de situer la croissance syntectonique du grenat à environ 1840 Ma et le pic du métamorphisme syntectonique, de 1829 ± 4 Ma à 1825 ± 4 Ma. Les calculs pétrologiques définissent un chemin P-T-t dans le sens horaire, cohérent avec un épaississement de la croûte qui est attribué à la collision du craton de Rae avec le microcontinent Meta Incognita survenue à environ 1870 Ma. Des échantillons prélevés dans la partie nord de la presqu’île Melville indiquent des âges sur monazite plus récents (env. 1815-1767 Ma), qui seraient peut-être liés à une compression est-ouest qui a touché une grande partie du centre du craton de Rae à cette époque.