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The Davis Strait is located between Canada and Greenland and connects the Labrador Sea and the Baffin Bay basins. Both basins formed in Cretaceous to Eocene time and were connected by a transform fault system in the Davis Strait. Whether the crust in the central Davis Strait is oceanic or continental has been disputed. This information is needed to understand the evolution of this transform margin during the separation of the North American plate and Greenland. We here present a 315-km-long east–west-oriented profile that crosses the Davis Strait and two major transform fault systems—the Ungava Fault Complex and the Hudson Fracture Zone. By forward modelling of data from 12 ocean bottom seismographs, we develop a P-wave velocity model. We compare this model with a density model from ship-borne gravity data. Seismic reflection and magnetic anomaly data support and complement the interpretation. Most of the crust is covered by basalt flows that indicate extensive volcanism in the Davis Strait. While the upper crust is uniform, the middle and lower crust are characterized by higher P-wave velocities and densities at the location of the Ungava Fault Complex. Here, P-wave velocities of the middle crust are 6.6 km s−1 and of the lower crust are 7.1 km s−1 compared to 6.3 and 6.8 km s−1 outside this area; densities are 2850 and 3050 kg m−3 compared to 2800 and 2900 kg m−3. We here interpret a 45-km-long section as stretched and intruded crust or as new igneous crust that correlates with oceanic crust in the southern Davis Strait. A high-velocity lower crust (6.9–7.3 km s−1) indicates a high content of mafic material. This mantle-derived material gradually intruded the lower crust of the adjacent continental crust and can be related to the Iceland mantle plume. With plate kinematic modelling, we can demonstrate the importance of two transform fault systems in the Davis Strait: the Ungava Fault Complex with transpression and the Hudson Fracture Zone with pure strike-slip motion. We show that with recent poles of rotation, most of the relative motion between the North American plate and Greenland took place along the Hudson Fracture Zone. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Prestack depth-migrated seismic reflection data collected off Flemish Cap on the Newfoundland margin show a structure of abruptly thinning continental crust that leads into an oceanic accretion system. Within continental crust, there is no clear evidence for detachment surfaces analogous to the S reflection off the conjugate Galicia Bank margin, demonstrating a first-order asymmetry in final rift development. Anomalously thin (3-4 km), magmatically produced oceanic crust abuts very thin continental crust and is highly tectonized. This indicates that initial accretion of the oceanic crust was in a magma-limited setting similar to presentday ultraslow spreading environments. Seaward, oceanic crust thins to <1.3 km and exhibits an unusual, highly reflective layering. We propose that a period of magma starvation led to exhumation of mantle in an oceanic core complex that was subsequently buried by deep-marine sheet flows to form this layering. Subsequent seafloor spreading formed normal, ∼6-km-thick oceanic crust. This interpretation implies large fluctuations in the available melt supply during the early stages of seafloor spreading before a more typical slow-spreading system was established. Keywords: continental margin; seafloor spreading; extension tectonics; continental breakup. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The Eastern Canadian Shield Onshore–Offshore Transect (ECSOOT) of the Lithoprobe program included 1200 km of normal-incidence seismic profiles and seven wide-angle seismic profiles across Archean and Proterozoic rocks of Labrador, northern Quebec, and the surrounding marine areas. Archean crust is 33–44 km thick. P-wave velocity increases downwards from 6.0 to 6.9 km/s. There is moderate crustal reflectivity, but the reflection Moho is unclear. Archean crust that stabilized in the Proterozoic is similar except for greater reflectivity and a well-defined Moho. Proterozoic crust has similar or greater thickness, variable lower crustal velocities, and strong crustal reflectivity. Geodynamic processes of Paleoproterozoic growth of the Canadian Shield are similar to those observed in modern collisional orogens. The suturing of the Archean Core Zone and Superior provinces involved whole-crustal shearing (top to west) in the Core Zone, linked to thin-skinned deformation in the New Quebec Orogen. The Torngat Orogen sutures the Nain Province to the Core Zone and reveals a crustal root, in which Moho descends to 55 km. It formed by transpression and survived because of the lack of postorogenic heating. Accretion of the Makkovik Province to the Nain Province involves delamination at the Moho and distributed strain in the juvenile arcs. Delamination within the lower crust characterizes the accretion of Labradorian crust in the southeastern Grenville Province. Thinning of the crust northwards across the Grenville Front is accentuated by Mesozoic extension that reactivates Proterozoic shear zones. The intrusion of the Mesoproterozoic Nain Plutonic Suite is attributed to a mantle plume ponding at the base of the crust.Le transect du programme Lithoprobe des zones continentales et extracôtières de la partie est du Bouclier canadien (ECSOOT) comprend 1200 km de profils sismiques à incidence normale et sept profils sismiques à grand-angle à travers les roches archéennes et protérozoïques du Labrador, du nord du Québec et des régions marines avoisinantes. La croûte archéenne a une épaisseur de 33 à 44 km. La vitesse de l'onde P augmente vers le bas de 6,0 km s[sup -1] à 6,9 km s[sup -1] . La réflectivité crustale est modérée, mais la réflexion du Moho n'est pas claire. La croûte archéenne qui s'est stabilisée au Protérozoïque est semblable, à l'exception d'une plus grande réflectivité et une discontinuité Moho bien définie. La croûte protérozoïque présente une épaisseur similaire ou plus grande, des vitesses variables pour la croûte inférieure et une forte réflectivité de la croûte. Les processus géodynamiques de croissance du Bouclier canadien au Paléoprotérozoïque sont semblables à ceux observés dans des orogènes de collision modernes. La suture de la zone noyau archéenne et de la Province du Supérieur implique du cisaillement de la croûte entière (du haut vers l'ouest) dans la zone noyau, relié à de la déformation en couches minces dans l'orogène du Nouveau-Québec. L'orogène Torngat suture la Province de Nain à la zone noyau et révèle une racine crustale dans laquelle le Moho descend à 55 km. Cet orogène s'est formé par transpression et a survécu en raison du manque d'élévation de température post-orogénique. L'accrétion de la Province de Makkovik à la Province de Nain implique une délamination au Moho et une distribution des contraintes dans les arcs juvéniles. La délamination à l'intérieur de la croûte inférieure caractérise l'accrétion de la croûte labradorienne dans le sud-est de la Province de Grenville. Un amincissement de la croûte vers le nord à travers le front du Grenville est accentué par une extension, au Mésoprotérozoïque, qui a réactivé les zones de cisaillement protérozoïques. L'intrusion de la Suite plutonique de Nain (Mésoprotérozoïque) est attribuée à un panache du manteau stagnant à la base de la croûte.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The crustal structure of the eastern Grenville and Makkovik provinces was determined using two onshore–offshore refraction seismic lines of the Lithoprobe Eastern Canadian Shield Onshore–Offshore Transect (ECSOOT). A gravity high in the Hawke River terrane correlates with increased P-wave velocities in the upper 30 km of the crust (6.2–6.7 km/s in the upper and middle crust and 6.9–7.1 km/s below) which we interpret as structure inherited from the Labradorian orogen. Velocities in the adjacent Groswater Bay terrane are 6.0–6.55 km/s in the upper and middle crust and 6.6–6.95 km/s in the lower crust. The entire Grenville crust is underlain by a 15–20 km thick high-velocity lower crustal (HVLC) wedge consisting of an upper layer (7.1–7.4 km/s) and a lower layer (7.6–7.8 km/s). The HVLC wedge is interpreted as an underplated layer formed during Iapetan rifting. This interpretation is based on the correlation with the 615 Ma Long Range dykes onshore and the eastward termination of the wedge at the Cartwright Arch. Similar HVLC layers are found offshore western Newfoundland, suggesting that the underplating may be a continuous feature along the passive Grenvillian margin. The Cartwright Arch is characterized by velocities of 6.4 km/s and 4 km thick sediment sequences (4.3–5.7 km/s) in the surrounding basin, interpreted as an extensional basin with basaltic magmatism within the arch. The Grenville front is clearly marked by a decrease of velocities in the Makkovik Province (5.8–6.4 km/s in the upper and middle crust, 6.65–6.85 km/s in the lower crust) and a gradual thickening of the crust (not including the HVLC layer) from 30 km in the Grenville Province to 35 km in the Makkovik Province.La structure crustale de l'est des provinces de Grenville et de Makkovik a été déterminée en utilisant les données de deux lignes de réfraction sismique du transect Lithoprobe des zones continentales et extracôtières de la partie l'est du Bouclier canadien (ECSOOT, Eastern Canadian Shield Onshore-Offshore Transect). Un maximum gravimétrique dans le terrane de la rivière Hawke concorde avec des augmentations des vitesses de l'onde P dans les 30 km supérieurs de la croûte (6,2–6,7 km/s dans la croûte supérieure et médiane et 6,9–7,1 km/s pour la croûte inférieure) ce que nous interprétons comme une structure héritée de l'orogène labradorien. Les vitesses dans le terrane adjacent de Groswater Bay sont de 6,0–6,55 km/s dans la croûte supérieure et médiane et de 6,6–6,95 km/s dans la croûte inférieure. La croûte du Grenville au complet recouvre un coin de haute vitesse de la croûte inférieure (HVLC) de 15 à 20 km d'épaisseur, lequel comprend une couche supérieure (7,1–7,4 km/s) et une couche inférieure (7,6–7,8 km/s). Ce coin HVLC est interprété comme une couche infraplaque formée au cours de la dérive de l'Iapetus. Cette interprétation est basée sur une corrélation avec les dykes Long Range (615 Ma) sur la côte et l'extrémité est du coin à l'arche Cartwright. Des couches HVLC semblables se retrouvent au large de l'ouest de Terre-Neuve, suggérant que le sous-placage peut être une caractéristique continue le long de la marge passive du Grenville. L'arche Cartwright est caractérisée par des vitesses de 6,4 km/s et les séquences sédimentaires du bassin environnant (4,3–5,7 km/s et 4 km d'épaisseur) sont interprétées comme un bassin d'extension avec du magmatisme basaltique à l'intérieur de l'arche. Le front du Grenville est nettement défini par une diminution des vitesses dans la province de Makkovik (5,8–6,4 km/s pour la croûte supérieure et médiane et 6,65–6,85 km/s pour la croûte inférieure) ainsi qu'un épaississement graduel de la croûte (n'incluant pas la couche HVLC) de 30 km dans le Grenville à 35 km dans la province de Makkovik.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]