New dimensions of Ediacaran Magmatism in the southeastern New England Avalon zone, USA Nouvelles dimensions du magmatisme édiacarien dans la zone d’Avalon du sud-est de la Nouvelle-Angleterre, aux États-Unis

Abstract

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.

Résumé

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.