Petrography, geochemistry, age, and stratigraphic significance of the Mississippian Boyd Creek tuff, southern New Brunswick, Canada Pétrographie, géochimie, âge et importance stratigraphique du tuf de la crique mississippienne Boyd, sud du Nouveau-Brunswick, Canada

Abstract

The Boyd Creek tuff consists of two pyroclastic flow deposits and more widespread air-fall tuff within a Mississippian red bed sequence located in outcrop and boreholes around Weldon and Pre d’en Haut, Albert and Westmorland counties, New Brunswick. Long recognized as an important stratigraphic marker, it has been placed in either the Tournaisian Weldon Formation or Visean Hillsborough Formation by previous workers, with a position in the upper Tournaisian Weldon Formation being the most recent interpretation. A Visean laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry U–Pb zircon age of 336.9 ± 2.0 Ma is consistent with the interpretation that the tuff is part of the Windsor Group and within a fine-grained red and grey sequence of the Hillsborough Formation. Although the tuff is altered and contains abundant xenoliths and xenocrysts, petrography and chemistry are consistent with rhyolite or dacite composition. Its composition and age suggest that the Boyd Creek tuff is one of several volcanic units interpreted to be in the Windsor Group or its temporal equivalents, including rhyolite-trachyte lavas of Cumberland Hill (Cumberland Hill Formation, Mabou Group), tuff in carbonate-evaporite sequence at the Picadilly Mine (Penobsquis), and the red bed Shin Formation (Mabou Group) at Hurley Creek near Minto. Locating and dating other ‘ash beds’ in the Windsor Group offers a way to resolve long-standing issues of correlation in the Visean of New Brunswick and Nova Scotia.

Résumé

Le tuf de la crique Boyd est constitué de deux dépôts de coulées pyroclastiques et de tuf de retombées plus étendu à l’intérieur d’une séquence de couches rouges mississippienne présente dans un affleurement et des puits de forage près de Weldon et de Pré-d’en-Haut, dans les comtés d’Albert et de Westmorland, au Nouveau-Brunswick. Longtemps reconnu comme un repère stratigraphique important, il a été classé au sein de la Formation tournaisienne de Weldon ou de la Formation viséenne de Hillsborough par des chercheurs antérieurs, son inclusion dans la Formation du Tournaisien supérieur de Weldon constituant l’interprétation la plus récente. Une datation U-Pb sur zircon par spectrométrie de masse à plasma inductif-ablation par laser viséenne de 336,9 ± 2,0 Ma est compatible avec l’interprétation considérant le tuf comme une partie du groupe de Windsor se trouvant à l’intérieur d’une séquence rouge et grise à grain fin de la Formation de Hillsborough. Même si le tuf est altéré et renferme une abondance de xénolites et de xénocristaux, la pétrographie et la constitution chimique correspondent à la composition de la rhyolite et de la dacite. Sa composition et son âge laissent supposer que le tuf de la crique Boyd est l’une de plusieurs unités volcaniques interprétées comme un tuf faisant partie du groupe Windsor ou de ses équivalents temporels, notamment les laves rhyolitiques-trachytiques de la colline Cumberland (Formation de Cumberland Hill, groupe de Mabou), le tuf dans une séquence carbonatée-évaporitique à l’emplacement de la mine Picadilly (Penobsquis) et la Formation de couches rouges Shin (groupe de Mabou) dans la crique Hurley près de Minto. La localisation et la datation des autres « couches de cendres » dans le groupe de Windsor représentent une façon de résoudre les problèmes de corrélation de longue date au sein du Viséen au Nouveau-Brunswick et en Nouvelle-Écosse.