Craton du Lac des Esclaves

Échantillon de gneiss du lit de l'Acasta, vieux de 4,03 milliards d'années.

Le complexe du centre du socle du Lac des Esclaves (CSBC) forme le socle du centre et de l'ouest du craton. Son extension vers l'est demeure imprécise, car ses limites correspondent à une transition des isotopes de Nd et Pb ce qui nécessiterait des analyses chimiques systématiques[7]. Cette couche plonge vers l'est. On a retrouvé sur les berges de la rivière Acasta des gneiss dont l'âge protolithique est d'environ 4,03 milliards d'années, ce qui en fait l'une des plus anciennes roches datées sur Terre. Ces gneiss sont multi-metamorphisés et leur composition est tonalo-gabbroique. Le reste du socle central est plus récent : son noyau s'est formé il y a moins de 3,5 milliards d'années ; quant au reste du craton, ses phases détritiques et protolithiques s'étalent entre 3,4 et 2,8 milliards d'années[2]. Le complexe du socle est recouvert de séquences néo-archéennes et traversé d'intrusions plutoniques[8]. Les gneiss d'Acasta sont chimiquement identiques aux autres complexes de l'Archéen mais, étant vieilles de quatre milliards d'années, ils contiennent des noyaux de zircone encore plus anciens.

Le complexe volcanique de Back River est un stratovolcan archéen qui a conservé sa position verticale, et est ceinturé de quatre dépôts périphériques témoignant de l'histoire magmatique du site. On interprète le dôme de la moitié sud comme la portion érodée du volcan. Au contraire du reste du craton, ce complexe a été très peu déformé[9].

Le supergroupe de Yellowknife, aussi appelé ceinture de roches vertes de Yellowknife, s'est déposé en l'espace de 300 millions d'années entre 2,9 et 2,6 milliards d'années ; il recouvre la plus grande partie du socle du centre du craton ainsi que la Province du lac de l'Esclave[10] - [7]. Le socle du centre du craton et la ceinture de roches vertes de Yellowknife sont séparées par une non-conformité qui court sur des centaines de kilomètres[11]. Le supergroupe de Yellowknife a subi un important métamorphisme vers 2,605 milliards d'années, entraînant la formation d'une série de schistes verts et d'un faciès d'amphibolites sous-jacent[12]. Le supergroupe de Yellowknife ne comporte pas moins de quatre séquences distinctes représentant différents environnements tectoniques, déposés à différentes époques[12]. Ces quatre principales séquences sont, en partant de la plus ancienne : le groupe de la couverture centrale, le groupe de Kam, le groupe de Banting et la formation sédimentaire du lac Jackson[12]. Le supergroupe de Yellowknife constitue la référence pour la stratigraphie des ceintures de roches vertes du craton, et pour l’interprétation des processus survenus au cours de leur évolution[12].

Le groupe de Kam est une séquence dont l'épaisseur varie entre 300 et 6 000 m recouvrant les formations ferrifères rubanées du groupe du socle central[10]. La transition entre ces deux groupes est perturbée par des intrusions de gabbro et des cisaillements importants[12].

Le groupe de Banting apparaît au nord comme une séquence faillée qui recouvre à la fois le groupe de Kam qui lui est antérieur, et la formation plus récente du lac Jackson[12]. La transition entre les couches inférieures et le groupe de Banting est une non-conformité qui correspond à un dépôt formé en ~40 millions d'années[12]. Le groupe de Banting contient des roches siliceuses à volcaniques qui sont typiquement alcalo-calcaires[12] - [13]. Cette formation est essentiellement le résultat de 2,7 milliards d'années d'activité volcanique et sub-volcanique[10]. À travers cette formation, on rencontre des intrusions de quartz-feldspath vieilles de 2,658 milliards d'années, reliées au volcanisme[12] - [7].

Les dépôts sédimentaires de la formation du lac Jackson ont commencé il y a 2,605 milliards d'années[12]. Ces dépôts ont recouvert les roches ignées du groupe de Kam : ils sont faits de conglomérats polymictes et de grès alluviaux ayant subi un métamorphisme important, comme le suggèrent les plis couchés des groupes plus anciens[12].