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Paleoproterozoic metasedimentary successions of the northwestern Canadian Shield provide records of tectonic events, but the definition of depositional ages has proved elusive. Although previously poorly understood, the Montresor belt of western Nunavut yields new insight into the 2.2-1.8 Ga time window. On the basis of U-Pb analyses of detrital zircon in sedimentary rocks and igneous zircon in sills, we conclude that arenite of the lower Montresor group was deposited between 2.194 and 2.045 Ga, and arkose of the upper Montresor group after 1.924 Ga, adding constraints on the Rae cover sequence. The lower Montresor arenite yielded an older group (3.05-2.58 Ga) and a younger, more tightly constrained group (2.194 ± 0.014 Ga). Four of six zircon grains analyzed from a gabbro sill within the lower Montresor have discordant 207Pb/206Pb ages (2.71, 2.66, 2.53, and 2.39 Ga) and are considered to be inherited, whereas two grains provide an age of 2045 ± 13 Ma, interpreted to date crystallization and providing a minimum age for the lower Montresor package. Upper Montresor arkose contains detrital zircon with probability density peaks at 2.55-2.25 and 2.1-1.92 Ga, together with scattered older grains (3.8-2.65 Ga). The youngest grain yields an age of 1924 ± 6 Ma, establishing a maximum age for sandstone deposition. Provenance is inferred to have been from the west, where igneous sources of 2.5-2.3 Ga (Queen Maud block) and 2.03-1.89 Ga (Thelon orogen) are known. Collectively, the new ages suggest a minimum 120 million year gap between deposition of the pre-2045 ± 13 Ma lower and post-1924 ± 6 Ma upper parts of the Montresor group. Similar age constraints may apply to other parts of the Rae cover sequence. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Highlights: [•] Zircon from lower crustal xenoliths record complex crust formation histories. [•] Cores record crust formation at ca. 3.5–2.6Ga and ca. 2.0–1.9Ga thermal reworking. [•] Metamorphic rims record regional lower crustal reworking at ca. 1.75Ga. [•] Lower crustal reworking likely resulted from 1.75Ga magma underplating. [•] Intracrystalline Pb-disturbance related to 1.75Ga granulite-facies metamorphism. [Copyright &y& Elsevier]

The Boothia mainland region of the north-central Rae domain is underlain by remnants of a Neoarchean volcano sedimentary sequence dismembered by two regionally extensive Neoarchean high-potassium granitoid suites with rare occurrences of a structurally interleaved, Paleoproterozoic sedimentary cover sequence. The granitoids and their gneissic equivalents are dominated by variably deformed and metamorphosed I-type, metaluminous, polyphase, commonly porphyritic to augen, biotite ±hornblende monzogranite, and subordinate granodiorite, with rare tonalite. New geochronological results, the first for this area, demonstrate that the widespread Neoarchean granitoid plutonism is dominantly 2.61-2.59 Ga, with a less prominent 2.66 Ga plutonic event. The age of zircon recrystallization suggests that ca. 2.60 Ga Archean metamorphism and fabric development (S1) affected the 2.66 Ga plutons prior to or contemporaneously with intrusion of the voluminous ca. 2.6 Ga suite. εNd(t) for the ca. 2.61-2.59 Ga suite range from 1.4 to -1.9, overlapping with the ca. 2.66 Ga suite that range from 1.4 to 1.5. The Nd isotopic data, coupled with the presence of inherited ca. 2.65, 2.70, and 2.85-2.90 Ga zircon, suggests recycling of older, Neoarchean to Mesoarchean crust in the formation of these suites. Metaplutonic rocks preserve Paleoproterozoic deformation (F4 and F5) and amphibolite-facies metamorphism, sporadically recorded in zircon rims that formed at 1.81 Ga. This event strongly reoriented the Neoarchean fabrics in metaplutonic rocks, generally without the development of a new coaxial Paleoproterozoic fabric, and we attribute this strain and metamorphism to the Hudsonian orogeny. La région terrestre Boothia du domaine Rae centre-nord repose sur des vestiges d'une séquence volcano-sédimentaire datant du Néoarchéen; cette séquence est démembrée par deux suites granitoïdes d'échelle régionale, à teneur élevée en potassium et possédant de rares occurrences d'une séquence structurellement intercalée d'une couverture sédimentaire datant du Paléoprotérozoïque. Les granitoïdes et leurs équivalents gneissiques sont dominés par un monzogranite à déformation variable, métamorphisé, de type I, métalumineux, polyphasé, souvent porphyrique à oeillé et à biotite hornblende avec une granodiorite subordonnée et une rare tonalite. De nouveaux résultats géochronologiques, les premiers pour ce secteur, démontrent que le plutonisme granitoïde néoarchéen étendu date surtout de 2,61 à 2,59 Ga, avec un événement plutonique moins important vers 2,66 Ga. L'âge de la recristallisation du zircon suggère que, vers 2,60 Ga, le métamorphisme archéen et le développement de la fabrique (S1) aient affecté les plutons âgés de 2,66 Ga avant ou en même temps que l'intrusion de la volumineuse suite vers 2,6 Ga. Les valeurs εNd(t) pour la suite datant de ~ 2,61 à 2,59 Ga varient de 1,4 à -1,9, chevauchant la suite datant ~2,66 Ga, dont les valeurs εNd(t) varient de 1,4 à 1,5. Les données d'isotopes Nd, jumelées à la présence de zircons hérités dont les âges sont ~2,65, 2,70 et 2,85-2,90 Ga, suggèrent un recyclage de l'ancienne croûte néoarchéenne à mésoarchéenne pour la formation de ces suites. Des roches métaplutoniques ont préservé la déformation paléoprotérozoïque (F4 et F5) ainsi que le métamorphisme au faciès des amphibolites, retrouvé sporadiquement dans les bordures des zircons qui se sont formées à 1,81 Ga. Cet événement a grandement réorienté les fabriques néoarchéennes dans les roches métaplutoniques, généralement sans le développement d'une nouvelle fabrique coaxiale paléoprotérozoïque; nous attribuons cette déformation et ce métamorphisme à l'orogenèse hudsonienne. [ABSTRACT FROM AUTHOR]