The Ketilidian orogen of South Greenland:
geochronology, tectonics, magmatism, and fore-arc
accretion during Palaeoproterozoic oblique
convergence
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A.A. Garde, M.A. Hamilton, B. Chadwick, J. Grocott, and K.J.W. McCaffrey
Abstract: Recent fieldwork, geochemistry, and U–Pb geochronology in the Palaeoproterozoic Ketilidian orogen provide
substantial insights into the timing and mechanisms of its magmatic, sedimentary, and tectonic accretion. From north to
south the orogen comprises an Archaean foreland and Border Zone, a calc-alkaline arc, and a migmatized fore arc.
Contrasting the marginally older Nagssugtoqidian orogen of central West Greenland, the Ketilidian orogen is juvenile,
lacks evidence of continent–continent collision, and probably evolved during northward subduction of an oceanic plate
under the Archaean craton, with a suture south of the present orogen. Palaeoproterozoic dolerite dyke emplacement into
the cratonic margin was followed by deposition of Ketilidian cover rocks. Thrusting and dextral transpression before 1848 Ma
in the northwest may correlate with 1895–1870 Ma dextral transpression in the Makkovik orogen, Labrador. Sinistral
transpression and I-type granite emplacement followed at 1848–1805 Ma. In the northeast, limited geochronology indicates
deformation and metamorphism at ca. 1800 Ma. The calc-alkaline Julianehåb batholith was largely emplaced between
1854–1795 Ma during sinistral transpression, giving rise to steep magmatic fabrics and northeast-trending shear zones.
Until 1790 Ma, the proximal fore-arc basin (Psammite Zone) received coarse detritus from the batholith, and turbidity
currents swept sands and muds into distal parts. Fore-arc sedimentation, pervasive deformation, high temperature – low
pressure (HT–LP) metamorphism and anatexis occurred at 1795–1785 Ma: flat-lying planar fabrics with top-to-northeast
transport were due to tectonic decoupling at the outboard batholith margin during continued transpression. Rapakivi
granite sheets were emplaced at 1755–1732 Ma and folded into broad arches and narrow synclinal cusps compatible
with late-stage sinistral transpression.
793 Résumé : De récents travaux de terrain, de géochimie et de géochronologie U–Pb dans l’orogène kétilidien (Paléoprotérozoïque)
fournissent d’importants regards sur le moment et les mécanismes de son accrétion magmatique sédimentaire et tectonique. Du
nord au sud, l’orogène comprend un avant-pays et une zone bordure archéens, un arc calco-alcalin et un avant-arc migmatisé.
À la différence de l’orogène nagssugtoqidien, légèrement plus âgé, du centre de l’Ouest du Groenland, l’orogène kétilidien
est juvénile, il ne présente pas d’évidence de collision continent à continent et il s’est probablement développé au
cours de la subduction vers le nord d’une plaque océanique sous le craton archéen, avec une suture au sud du présent
orogène. La mise en place des dykes de dolérite, au Paléoprotérozoïque, dans la marge du craton a été suivie de la déposition
des roches couvertures kétilidiennes. Du chevauchement et une transpression dextre avant 1848 Ma dans le NO peuvent
être corrélés à de la transpression dextre vers 1895–1850 Ma dans l’orogène de Makkovik, au Labrador. De la transpression
senestre et la mise en place de granite de type I ont suivi à 1848–1805 Ma. Au NE, une analyse géochronologique limitée
indique qu’il y a eu de la déformation et du métamorphisme vers 1800 Ma. Le batholite calco-alcalin de Julianehåb a
été mis en place surtout entre 1854 et 1795 Ma au cours d’une transpression senestre, donnant lieu à des structures
magmatiques abruptes et à des zones de cisaillement à tendance NE. Jusqu’à 1790 Ma, le bassin avant-arc proximal
(zone de Psammite) a reçu des détritus grossiers provenant du batholite et des courants de turbidité ont balayé du sable
et de la boue vers les parties distales. La sédimentation avant-arc, une très grande déformation, du métamorphisme de
TH–BP et de l’anatexie se sont produits vers 1795–1785 Ma : des structures planaires et tabulaires avec transport du
Can. J. Earth Sci. 39: 765–793 (2002) DOI: 10.1139/E02-026 © 2002 NRC Canada
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Received 29 April 2001. Accepted 16 April 2002. Published on the NRC Research Press Web site at http://cjes.nrc.ca on
3 June 2002.
Paper handled by Associate Editor K. Ansdell.
A.A. Garde.
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Geological Survey of Denmark and Greenland, Thoravej 8, 2400 Copenhagen NV, Denmark.
M.A. Hamilton. Geological Survey of Canada, 601 Booth Street, Ottawa, ON K1A 0E8, Canada.
B. Chadwick. 12 Pennsylvania Close, Exeter EX4 6DJ, U.K.
J. Grocott. School of Earth Sciences and Geography, Centre for Earth and Environmental Science Research, Kingston University,
Penrhyn Road, Kingston-upon-Thames, Surrey KT1 2EE, U.K.
K.J.W. McCaffrey. University of Durham, Durham DH1 3LE, U.K.
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Geological Survey of Canada Contribution 2002043.
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Corresponding author (e-mail: aag@geus.dk).