Atlantic Geoscience
Journal of the Atlantic Geoscience Society
Volume 61, 2025
Table of contents (10 articles)
Articles
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Glaciogenic and volcanic rocks, evaporites and coal in the Maritimes Basin of eastern Canada and variable low-latitude climate during the Late Paleozoic Ice Age
Peter S. Giles
pp. 159–193
AbstractEN:
The depositional record in the Maritimes Basin falls entirely within the Late Devonian to Permian span of the Late Paleozoic Ice Age (LPIA). Basin paleolatitudes range from 25–27°S in the middle Tournaisian to equatorial by the end of the Carboniferous. Evidence for glaciation reaching below 10° in latitude is recorded in uppermost Carboniferous to lowermost Permian rocks of the western USA. Sedimentologic evidence for cold-climate sedimentation within the Maritimes Basin is documented in Nova Scotia for the first time by glacially faceted and striated clasts in upper Tournaisian diamictites, which are coeval with glacial diamictites recently described in western Newfoundland. Marine fossils in immediately underlying upper Tournaisian rocks and coeval thick evaporites drilled in the Gulf of St. Lawrence suggest deposition under warm arid conditions. Other Maritimes Basin evaporites were typically deposited during isotopically predicted warm (and arid) climate excursions except for the middle Tournaisian Gautreau Formation, in which glauberite salts indicate seasonal freezing. Late Carboniferous coals were deposited globally during the coldest times of the LPIA and Maritimes Basin coals may record the same paleoclimatic setting. Mississippian volcanism in the Maritimes Basin shows linkages with warm paleotemperature excursions in the isotope record and the associated retreat of ice sheets, as well as sea-level rise within the LPIA. Mississippian rocks in the Maritimes Basin record warm climatic conditions that are consistent with the basin’s low-latitude position, but they also record cold-climate settings that have been overlooked due to a long-standing low-latitude “paleotropical” climate bias.
FR:
La sédimentation enregistrée dans le bassin des Maritimes se situe entièrement dans l’intervalle s’étendant du Dévonien tardif au Permien de la période glaciaire du Paléozoïque tardif (PGPT). Les paléolatitudes du bassin varient de 25 à 27° sud au milieu du Tournaisien aux latitudes équatoriales à la fin du Carbonifère. Des signes de glaciation jusqu’au-dessous de 10° de latitude transparaissent dans les roches du Carbonifère supérieur au Permien inférieur de l'ouest des États-Unis. Des preuves sédimentologiques de sédimentation en climat froid dans le bassin des Maritimes sont documentées en Nouvelle-Écosse pour la première fois par des clastes facettés et striés par les glaciers dans les diamictites du Tournaisien supérieur, qui sont contemporains des diamictites glaciaires récemment décrites dans l'ouest de Terre-Neuve. Les fossiles marins dans les roches du Tournaisien supérieur immédiatement sous-jacentes et les évaporites épaisses contemporaines forées dans le golfe du Saint-Laurent laissent supposer une sédimentation dans des conditions arides chaudes. Les autres évaporites du bassin des Maritimes se sont typiquement déposées au cours d'excursions climatiques chaudes (et arides) isotopiquement définies, sauf dans le cas de la Formation du Tournaisien moyen Gautreau, dans laquelle des sels de glaubérite témoignent d’un gel saisonnier. Les charbons du Carbonifère tardif se sont déposés partout dans le monde pendant les intervalles les plus froids de la PGPT et les charbons du bassin des Maritimes pourraient signaler le même contexte paléoclimatique. Le volcanisme du Mississippien dans le bassin des Maritimes affiche des liens avec des excursions de paléotempératures chaudes dans le profil isotopique, le retrait connexe des nappes glaciaires, ainsi que l’élévation du niveau de la mer au cours de la PGPT. Les roches du Mississippien dans le bassin des Maritimes ont enregistré des conditions climatiques chaudes correspondant à la position à basse latitude du bassin, mais elles ont aussi consigné des contextes climatiques froids qui ont été négligés en raison d'un biais climatique « paléotropical » de basse latitude de longue date.
Special Series: In Recognition of the Geological Career of Sandra M. Barr
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Ordovician magmatism in the Antigonish Highlands, Nova Scotia, Canada: A tectonic model
J. Brendan Murphy, Donnelly B. Archibald, R. Damian Nance and John W.F. Waldron
pp. 1–14
AbstractEN:
The Antigonish Highlands form part of Avalonia in mainland Nova Scotia and are predominantly underlain by ca. 620–600 Ma low grade Neoproterozoic arc-related volcanic and sedimentary rocks and coeval plutons. The highlands also preserve a record of magmatism that spans much of the Ordovician (ca. 495–455 Ma), during which time Avalonia drifted from the northern Gondwanan margin and migrated as a microcontinent ca. 2000 km northward before becoming involved in collisions with Baltica and Laurentia in the Silurian to Devonian. The longevity of Ordovician magmatism (ca. 50 Ma) is consistent with a subduction-related environment, a setting that is compatible with most paleogeographic reconstructions. However, the continental tholeiitic-alkalic within-plate affinity of the mafic rocks and the A-type signature of the felsic rocks is more typical of a back-arc setting, rather than that of a typical arc. Furthermore, the A-type felsic rocks were derived from a hotter, drier lower crust than is typical for felsic arc magmas.
Whole-rock Sm-Nd isotopic data for both mafic and felsic compositions lie within previously delineated tightly constrained envelopes that define, respectively, the evolution of the Avalonian and sub-continental lithospheric mantle (SCLM), and crustal sources. These data imply that (i) the crust remained coupled to SCLM from the rifting of Avalonia from Gondwana to its accretion to Baltica in the Silurian and to Laurentia in the Early Devonian, and (ii) the Antigonish Highlands were located far from the subduction zone(s) that closed the Iapetus Ocean as it migrated northward, and so were only mildly affected by the resulting collisions.
FR:
Les hautes terres d’Antigonish font partie d’Avalonia dans la section continentale de la Nouvelle-Écosse et elles reposent principalement sur des roches volcaniques et sédimentaires d’arc du Néoprotérozoïque, à faible teneur, d’environ 620 à 600 MA ainsi que sur des plutons du même âge. Les hautes terres préservent par ailleurs des traces du magmatisme qui a duré la majeure partie de l’Ordovicien (environ 495 à 455 Ma), période pendant laquelle Avalonia s’est détaché de la marge septentrionale de Gondwana pour migrer sous les traits d’un microcontinent sur environ 2 000 km vers le nord avant d’entrer en collision avec Baltica et Laurentia au cours du Silurien jusqu’au Dévonien. La longévité du magmatisme de l’Ordovicien (environ 50 Ma) correspond à un environnement de subduction, un milieu compatible avec la majorité des reconstitutions paléogéographiques. L’affinité intraplaque tholéiitique-alcaline continentale des roches mafiques et de la signature de type A des roches felsiques est toutefois plus caractéristique d’un milieu d’arrière-arc que d’un arc typique. Les roches felsiques de type A proviennent en outre d’une croûte plus basse et plus sèche que celle caractéristique des magmas d’arc felsiques.
Les données isotopiques du Sm-Nd sur roche totale des compositions mafiques et felsiques se situent à l’intérieur des enveloppes strictement restreintes précédemment délimitées qui définissent, respectivement, l’évolution du manteau avalonien et lithosphérique subcontinental (MLS), ainsi que des sources crustales. Ces données laissent supposer que (i) la croûte est demeurée juxtaposée au MLS depuis le détachement d’Avalonia de Gondwana à son accrétion à Baltica au cours du Silurien, puis à Laurentia au cours du Dévonien précoce, et que (ii) les hautes terres d’Antigonish étaient éloignées de la ou des zones de subduction qui ont refermé l’océan Iapetus durant la migration vers le nord, de sorte qu’elles ont été peu affectées par les collisions consécutives.
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Tectonic timing of emplacement of the South Mountain Batholith, southwestern Nova Scotia, Canada
D. Barrie Clarke, Michael A. MacDonald and Colin B. McKenzie
pp. 15–75
AbstractEN:
The South Mountain Batholith (SMB) of southwestern Nova Scotia is the largest intrusion in the Appalachian orogen. Some structures in its Meguma Supergroup country rocks pre-date emplacement of the SMB, some structures in the country rocks and batholith are synchronous with emplacement and cooling of the granite magma, and other structures in the country rocks and intrusion post-date emplacement. In this paper, we compile an inventory of all such structures, over a wide range of length scales, and evaluate each one in terms of its bearing on the tectonic conditions of emplacement of the SMB. Early structures in the country rocks may include faults that controlled the emplacement of the SMB and include folding (F1) and axial planar cleavage (S1) belonging to the Neo-Acadian orogeny. Structures in the country rocks temporally related to granite emplacement include cross-cutting relationships, annealing of cleavage, growth of porphyroblasts in the contact aureole, fabrics in contact migmatites, granite dykes cutting the country rocks, deformation aureole fabrics, late flexural slip, a putative oroclinal bend, and possibly the structures hosting the Meguma terrane gold deposits. Structures in the granites themselves include shapes of Stage I plutons, foliations in Stage I plutons, development of augen textures, shapes of Stage II plutons, foliations in Stage II plutons, “folding” in the Halifax Pluton, internal granite-granite contacts, ring schlieren, textures of immiscible sulphides in the granites, 2-D and 3-D shapes of gravity anomalies, paucity of high-T deformation microstructures, and undulose extinction in quartz. Late structures, affecting the country rocks and the granites, include joints, and barren or mineralized faults and shear zones. Not all structures have a bearing on the tectonic timing of emplacement of the SMB, but the SMB indisputably post-dates the main Neo-Acadian F1–S1 deformation. The most problematic issues concern the origin of late brittle and ductile deformation features in the SMB (augen granites, deformation aureoles, joints, faults, shear zones, and related mineral deposits) and whether they are the result of waning Neo-Acadian deformation, internal adjustments, uplift, gravitational collapse, or other regional-scale tectonics.
FR:
Le batholite du mont South (BMS) dans le sud-ouest de la Nouvelle-Écosse est l’intrusion la plus importante dans l’orogène appalachien. Certaines structures dans ses roches encaissantes du Supergroupe de Meguma sont antérieures à la mise en place du BMS, certaines structures dans les roches encaissantes et le batholite sont synchrones avec la mise en place et le refroidissement du magma granitique, et d’autres structures dans les roches encaissantes et l’intrusion sont ultérieures à la mise en place. Dans cet article, nous dressons un inventaire de toutes les structures en question, au sein d’un vaste éventail d’échelles de longueur, et nous évaluons la portée de chacune sur les conditions tectoniques de la mise en place du BMS. Les premières structures dans les roches encaissantes pourraient inclure des failles ayant régi la mise en place du BMS et comprendre des plissements (F1) ainsi qu’un clivage de plan axial (S1) propre à l’orogène néo-acadien. Les structures dans les roches encaissantes temporairement apparentées à la mise en place du granite présentent des rapports transversaux, un annelage du clivage, une augmentation des porphyroblastes dans l’auréole de contact, des éléments structuraux dans les migmatites de contact, des dykes granitiques recoupant les roches encaissantes, des éléments structuraux dans l’auréole de déformation, un glissement tardif dans le plan des couches, une courbure oroclinale hypothétique et possiblement les structures abritant les gîtes d’or du terrane de Meguma. Les structures dans les granites eux-mêmes comprennent des profils de plutons du stade I, des foliations dans des plutons du stade I, l’apparition de textures oeillées, des profils de plutons du stade II, des foliations dans des plutons du stade II, un « plissement » dans le pluton d’Halifax, des contacts internes granite-granite, un schliere annulaire, des textures de sulfures non miscibles dans les granites, des profils bidimensionnels et tridimensionnels d’anomalies gravimétriques, une rareté de microstructures de déformation de température élevée et un motif ondulé dans le quartz. Les structures tardives, qui affectent les roches encaissantes et les granites, comprennent des diaclases ainsi que des zones de cisaillement et des failles dénudées ou minéralisées. Les structures n’influent pas toutes sur l’intervalle tectonique de mise en place du BMS, mais le BMS est incontestablement ultérieur à la principale déformation néo-acadienne F1–S1. Les principaux aspects problématiques concernent l’origine des particularités de déformation cassante et ductile dans le BMS (granites oeillés, auréoles de déformation, diaclases, failles, zones de cisaillement et gîtes minéraux connexes) et la question de savoir si ces phénomènes découlent d’un ralentissement de la déformation néo-acadienne, d’ajustements internes, d’un soulèvement, d’un effondrement gravitationnel ou d’autres manifestations tectoniques régionales.
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Timing and tectonic setting of Ordovician volcanic rocks of the Miramichi terrane in eastern Maine, USA, and southwestern New Brunswick, Canada
Allan Ludman, Amber Whittaker, Paul O'Sullivan and Christopher McFarlane
pp. 77–95
AbstractEN:
New U-Pb LA-ICP-MS ages and geochemical data from volcanic rocks in the southwestern part of the Miramichi terrane in Maine, USA, and the Eel River area, New Brunswick, Canada, indicate that calc-alkaline continental arc volcanism began in the earliest Ordovician (ca. 480 Ma) and continued into the Middle Ordovician (at least as late as ca. 463 Ma). The overlap of volcanic rock ages from the Greenfield (ca. 478–463 Ma) and Danforth, Maine (ca. 467–475 Ma), and Eel River, New Brunswick (ca. 480–468 Ma), segments of the terrane confirm previously uncertain correlations of the Olamon Stream (Greenfield), Stetson Mountain (Danforth), and Porten Road and Eel River (Eel River) formations in these areas. The youngest Middle Ordovician ages overlap those of the oldest units of the Tetagouche Group in northern New Brunswick which are attributed to crustal extension leading to opening of the Tetagouche back-arc basin.
Silicic and mafic Tetagouche Group rocks plot in within-plate fields on tectonic discrimination diagrams, distinctly different from the volcanic arc fields for the coeval silicic and mafic rocks in the two Maine segments and the Eel River segment in New Brunswick. Continental arc volcanism in the southwestern Miramichi terrane did not cease when arc extension/rifting leading to formation of the Tetagouche back-arc basin began at ca 470 Ma in New Brunswick, as proposed in a previous model that invoked a single migrating arc. Instead, southwestern Miramichi volcanism had extended from at least ca. 480 to 463 Ma—incompatible with short-lived Meductic-phase arc volcanism (ca. 476–472 Ma) proposed in that model.
FR:
De nouvelles datations U-Pb par LA-ICP-MS et des données géochimiques provenant de roches volcaniques de la partie sud-ouest du terrane de Miramichi dans le Maine, aux États-Unis, et dans le secteur de la rivière Eel, au Nouveau-Brunswick, Canada, révèlent que le volcanisme d'arc continental calcoalcalin a commencé au tout début de l'Ordovicien (il y a environ 480 Ma) et s'est poursuivi jusqu'à l'Ordovicien moyen (au moins jusqu'à environ 463 Ma). Le chevauchement des âges des roches volcaniques des segments de Greenfield (environ 478 à 463 Ma) et Danforth, Maine, (environ 467 à 475 Ma) et de la rivière Eel, Nouveau-Brunswick, (environ 480 à 468 Ma) du terrane confirme des corrélations auparavant incertaines entre les formations d'Olamon Stream (Greenfield), de Stetson Mountain (Danforth), de Porten Road et d’Eel River dans ces secteurs. Les âges les plus récents de l'Ordovicien moyen chevauchent ceux des unités les plus anciennes du Groupe de Tetagouche dans le nord du Nouveau-Brunswick, attribuées à une extension crustale ayant conduit à l'ouverture du bassin arrière-arc de Tetagouche.
Les roches siliceuses et mafiques du Groupe de Tetagouche se situent sur les schémas de discrimination tectonique dans des champs intraplaques nettement différents des champs d'arc volcanique des roches siliceuses et mafiques contemporaines des deux segments du Maine et du segment de la rivière Eel au Nouveau-Brunswick. Le volcanisme d'arc continental dans le terrane sud-ouest de Miramichi ne s'est pas interrompu au début de l’extension / du rifting de l'arc ayant abouti à la formation du bassin arrière-arc de Tetagouche, vers 470 Ma, au Nouveau-Brunswick, comme l’avançait un modèle précédent invoquant un arc migratoire unique. Le volcanisme dans le sud-ouest de Miramichi s'est plutôt prolongé d'au moins 480 à 463 Ma, ce qui est incompatible avec le volcanisme d’arc de la phase de courte durée de Meductic (environ 476 à 472 Ma) avancé dans ce modèle.
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The Big Dig: Geological and other outcomes of the 2008–2009 Freshwater Brook sewer replacement project, Halifax, Nova Scotia, Canada
Rebecca A. Jamieson
pp. 97–110
AbstractEN:
In 2008 Halifax Regional Municipality undertook a major construction project to replace the underground sewer system that carries Freshwater Brook from the Halifax Commons to its outlet at the southeastern end of the Halifax Peninsula. The project was necessary because the existing system did not meet modern standards and the old pipes ran under city blocks and were therefore inaccessible in many places for maintenance and repair. The first part of the project (2008-09) involved installing a modern dual pipe system along a route that crossed the predicted locations of the boundary between the Cunard and Bluestone Quarry formations of the Halifax Group, and the biotite-in and andalusite-in isograds of the contact aureole of the South Mountain Batholith. Bedrock was exposed along much of the excavated trench, which was nearly 10 m deep in many places. Outcrop observations and samples from the trench revealed that the Cunard-Bluestone Quarry contact runs under the Sobeys parking lot, between Fenwick and Queen streets. The andalusite-in isograd in the Cunard Formation can be traced as far as the west end of Fenwick Street. The cordierite-in isograd lies east of the study area, and the biotite-in isograd to the west. The lithology and isograd map for south end Halifax has been updated based on these results. Problems including uncertain subsurface location of the old pipes, contaminated soil, and carbon monoxide migration into residential buildings contributed to significant delays and cost overruns; some of these might have been mitigated with better knowledge of the subsurface geology.
FR:
La Municipalité régionale de Halifax a entrepris en 2008 un projet de construction d’envergure visant le remplacement du réseau d’égout souterrain acheminant le ruisseau Freshwater du parc municipal de Halifax à son embouchure à l’extrémité sud-est de la presqu’île d’Halifax. Le projet s’avérait nécessaire parce que le réseau existant ne répondait pas aux normes modernes : les vieux tuyaux se trouvaient sous des pâtés de maisons et étaient en conséquence inaccessibles en de nombreux endroits pour l’entretien et les réparations. La première tranche du projet (2008-2009) a comporté l’installation d’un réseau moderne à deux tuyaux franchissant les emplacements prévus de la limite entre les formations de Cunard et de Bluestone Quarry du Groupe de Halifax, ainsi que les isogrades d’apparition de la biotite et de l’andalousite de l’auréole de contact du batholite du mont South. Le substrat rocheux a été dénudé le long d’une vaste part de la tranchée creusée, qui avait près de 10 m de profondeur en nombre d'endroits. Des observations de l’affleurement et d’échantillons de la tranchée ont révélé que la zone de contact de Cunard-Bluestone Quarry s’étendait sous le terrain de stationnement du Sobeys, entre les rues Fenwick et Queen. L’isograde d’apparition de l’andalousite dans la Formation de Cunard peut être retracé jusqu’à l’extrémité ouest de la rue Fenwick. L’isograde d’apparition de la cordiérite se situe à l’est du secteur d’étude et celui de la biotite est à l’ouest. Les intervenants ont mis à jour la carte de la lithologie et des isogrades du quartier sud de Halifax en fonction de ces observations. Divers problèmes, dont l’emplacement souterrain incertain des vieux tuyaux, le sol contaminé et la migration du monoxyde de carbone dans les bâtiments résidentiels, ont contribué à des retards importants et des dépassements des coûts. On aurait pu atténuer certains de ces problèmes en connaissant mieux la géologie de subsurface.
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Microbial components and metamorphic grade of Miaolingian (Cambrian) black shales from the Burin Peninsula, Newfoundland, Canada
Blanca Martínez-Benítez, Andrea J. Mills and J. Javier Álvaro
pp. 207–223
AbstractEN:
The analysis of microbial and palynological remains in Cambrian shales is useful for biostratigraphic and palaeoecological purposes but, in outcrops affected by contact metamorphism, also for discriminating burial and metamorphic temperatures. The microbial composition of the Miaolingian black shales from the Pleasant View Formation (Inlet Group) in the Burin Peninsula consists of monospecific cyanobacterial associations of Bavlinella faveolata, a cosmopolitan taxon that characterized eutrophication episodes in Neoproterozoic to Miaolingian times. The specimens show varying degrees of degradation under thin-section (2D) and Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy (FEGSEM, 3D). Raman Spectra of Carbonaceous Materials (RSCM) thermometry applied to both the acritarchs and meshworks of amorphous organic matter has reported average metamorphic temperatures of 300 to 343 ºC, whereas the standardized Crystallinity Index Standard value of 0.35 suggests temperatures slightly below the anchizone-epizone boundary, established at 300 ºC. The most likely fit for the peak metamorphic contact temperature recorded in Miaolingian black-shale samples, collected close to the Upper Devonian St. Lawrence granitic intrusions, is within the 300-350 ºC interval.
FR:
L’analyse des restes microbiens et palynologiques dans les schistes cambriens est utile à des fins biostratigraphiques et paléoécologiques, mais elle peut également servir à distinguer les températures d’enfouissement et de métamorphisme dans les affleurements affectés par un métamorphisme de contact. La composition microbienne des schistes noirs du Miaolingien provenant de la Formation de Pleasant View (Groupe d’Inlet) dans la péninsule de Burin est formée d’associations cyanobactériennes monospécifiques de Bavlinella faveolata, un taxon cosmopolite qui a caractérisé les épisodes d’eutrophisation au cours du Néoprotérozoïque au Miaolingien. Les spécimens présentent des degrés divers de dégradation sous microscopie pour examen par transmission et sous microscopie électronique à balayage à canon à émission de champ. Les spectres Raman de la thermométrie des matières carbonées appliqués aux microfossiles à paroi organique et aux réseaux de matière organique amorphe ont signalé des températures métamorphiques moyennes de 300 à 343 °C, alors que la valeur normalisée de l’indice de cristallinité de 0,37 ± 0,04 correspond à une position légèrement au-dessous de la limite entre l’anchizone et l’épizone, établie à 300 oC. L’estimation la plus probable de la température maximale de contact métamorphique enregistrée dans les échantillons de schistes noirs du Miaolingien, prélevés à proximité des intrusions granitiques du Dévonien supérieur de St. Lawrence, se situe dans l’intervalle de 300 à 350 °C.
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New dimensions of Ediacaran Magmatism in the southeastern New England Avalon zone, USA
Margaret D. Thompson, James L. Crowley and Jahandar Ramezani
pp. 225–251
AbstractEN:
High precision CA-ID-TIMS U-Pb zircon dates presented here establish 627.68 ± 0.66 Ma (2s internal uncertainty) Diorite at Rowley and associated granite near Topsfield, Massachusetts as the earliest arc-related magmatic rocks recognized so far in the Southeastern New England Avalon Zone. Granite dated at 609.10 ± 0.18 Ma on the southern extremity of this terrane in Newport, Rhode Island corresponds in age to previously dated Dedham Granite that is widespread in the vicinity of Boston, Massachusetts. Slightly younger diorite (605.48 ± 0.21 Ma) in an upfaulted block west of Boston clusters with previous dates from the Milford and Fall River granites, and Westwood Granite re-dated at 595.17 ± 0.50 Ma proves to be co-eval with Lynn-Mattapan volcanic rocks. LA-ICPMS age spectra from the same samples (except Westwood Granite) also show inherited components. The Ediacaran crystallization ages for the southeastern New England suite overlap LA-ICPMs ages from numerous samples in the Nova Scotia's Cobequid and Antigonish Highlands. These ages both reinforce previous comparisons between these terranes and reveal patterns of incremental intrusion like those documented for continental arc-related plutons of the western United States. Mesoproterozoic and older inherited components in both cases reflect West Avalonian origins as a series of volcanic arcs developed on metasedimentary deposits that detached from the Timanide margin of Baltica. By the time <630 Ma Jeffers block tuffs and Topsfield Granite acquired Cryogenian xenocrysts, these terranes were drifting towards collision with Ganderia, precluding Baltica provenance for ~680-640 Ma zircon. The source of this inheritance remains unresolved.
FR:
Une datation U-Pb sur zircon par CA-ID-TIMS de haute précision établit que la diorite de Rowley et la tonalite associée près de Topsfield, Massachusetts, sont âgées de 627,68 ± 0,66 Ma (incertitude interne de 2σ), ce qui en fait les roches magmatiques d’arc les plus anciennes reconnues jusqu'à présent dans la zone d’Avalon du sud-est de la Nouvelle-Angleterre. Le granite remontant à 609,10 ± 0,18 Ma dans l'extrémité sud du terrane à Newport, Rhode Island, correspond en âge au granite de Dedham précédemment daté, qui est répandu dans les environs de Boston, Massachusetts. La diorite légèrement plus récente (605,48 ± 0,21 Ma) dans un bloc relevé par une faille à l'ouest de Boston correspond aux dates précédentes des granites de Milford et de Fall River. Le granite de Westwood, redaté à 595,17 ± 0,50 Ma, s'avère contemporain des roches volcaniques de Lynn-Mattapan. Les spectres d'âge LA-ICP-MS des mêmes échantillons (à l'exception du granite de Westwood) font également état de composants hérités. Les âges de cristallisation édiacariens de la suite du sud-est de la Nouvelle-Angleterre chevauchent les âges LA-ICP-MS de nombreux échantillons de l'Avalonie affleurant dans les hautes terres de Cobequid et d'Antigonish en Nouvelle-Écosse. Les âges en question renforcent à la fois les comparaisons précédentes entre ces terranes et révèlent des régimes d'intrusion progressive similaires à ceux documentés dans le cas des plutons d’arcs continentaux de l'ouest des États-Unis. Les composants hérités mésoprotérozoïques et plus anciens dans les deux cas témoignent d’origines de l’ouest de l'Avalonie sous la forme d’une série d'arcs volcaniques provenant de dépôts métasédimentaires qui se sont détachés de la marge timanide de Baltica. Au moment où les tufs du Groupe de Jeffers (Nouvelle-Écosse) d'environ <630 Ma et la granodiorite de Topsfield (Massachusetts) se sont garnis de xénocristaux cryogéniens, leurs terranes respectifs de l'ouest de l’Avalonie dérivaient vers une collision avec Ganderia, ce qui écarte la possibilité que les zircons d'environ 680 à 640 Ma proviennent de Baltica. La source des composants hérités reste incertaine.
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The Eastern Shore spessartite dykes, Nova Scotia, Canada: A glimpse into the subcontinental lithospheric mantle under the Meguma terrane
Shae J. Nickerson, Chris E. White, Sandra M. Barr and Donnelly B. Archibald
pp. 253–280
AbstractEN:
The ca. 370 Ma Eastern Shore dykes include six single or multiple (two or three) parallel spessartite dykes that trend NNW in the Sheet Harbour area of eastern mainland Nova Scotia. Spessartite is a variety of calc-alkaline lamprophyre that characteristically occurs in dykes associated with granitoid rocks and gold mineralization in orogenic belts. Spessartite dykes typically contain crustal xenoliths and xenocrysts, a feature shown by three of the Eastern Shore dykes (Popes Harbour, Tuff Island, and Borgles Island). The Eastern Shore dykes are mineralogically and chemically typical of spessartite but show wide chemical variation and higher MgO, lower TiO2 and P2O5, and flatter chondrite-normalized rare-earth-element patterns than are typical of spessartite. The pair of dykes at Sober Island show internal variations that are evidence of magma evolution resulting from plagioclase and amphibole fractionation; the East Jeddore and Little Harbour Road and Coast dykes are similar to the least evolved Sober Island spessartite. The three xenolith/xenocryst-bearing dykes show anomalous chemical features such as more enrichment in light rare-earth elements (REE), higher Sr, Y, Zr, and Hf, and more varied compositions compared to the other dykes. The Popes Harbour dyke is characterized by low Ni. Despite these differences, mainly parallel chondrite-normalized REE patterns suggest that the Eastern Shore dykes are related and derived from hydrous large-ion-lithophile- and high-field strength-element-enriched garnet-bearing mantle-derived magma that experienced variable crustal contamination.
FR:
Les dykes de la côte est, qui remontent à environ 370 Ma, comprennent six dykes parallèles de spessartite, simples ou multiples (deux ou trois), orientés vers le nord-nord-ouest dans le secteur de Sheet Harbour, dans l'est de la partie continentale de la Nouvelle-Écosse. La spessartite est une variété de lamprophyre calcoalcalin habituellement présent dans des dykes associés à des roches granitoïdes et à une minéralisation aurifère dans les ceintures orogéniques. Les dykes de spessartite renferment généralement des xénolites et des xénocristaux crustaux, une caractéristique relevée dans trois des dykes de la côte est (Popes Harbour, île Tuff et île Borgles). Les dykes de la côte est sont similaires à la spessartite sur les plans minéralogique et chimique, mais ils présentent une diversité marquée des compositions chimiques, des teneurs supérieures en MgO, des teneurs inférieures en TiO2 et P2O5, et des spectres des terres rares normalisés aux valeurs chondritiques plus plats que ceux habituellement observés dans la spessartite. La paire de dykes de l’île Sober affiche une diversité interne qui témoigne d’une évolution du magma résultant du fractionnement du plagioclase et de l'amphibole; les dykes d’East Jeddore et de la côte et du chemin Little Harbour sont analogues à la spessartite de l’île Sober la moins évoluée. Les trois dykes abritant des xénolites/xénocristaux présentent des caractéristiques chimiques anomales telles qu'un enrichissement plus important en éléments des terres rares légers (ÉTR), des concentrations plus élevées en Sr, Y, Zr et Hf, ainsi que des compositions plus variées que les autres dykes. Le dyke de Popes Harbour se distingue par une faible teneur en Ni. Malgré ces différences, les spectres principalement parallèles des terres rares normalisés aux valeurs chondritques laissent supposer que les dykes de la côte est sont apparentés et dérivés d'un magma mantellique grenatifère hydraté, enrichi en éléments lithophiles à grand rayon ionique et à haute intensité, ayant subi une contamination crustale variable.