Volume 22, Number 3, December 1986

EN:

The Avalon terrane of the Northern Appalachians forms a distinctive tectonostrati-graphic belt defined primarily by the presence of late Precambrian (circa 600 Ma) volcano-sedimentary and granitoid rocks overlain by Lower Paleozoic sequences containing Acado-Baltic fauna. Avalon terrane is exposed in eastern Newfoundland, Cape Breton Island and the northern Nova Scotian mainland, southern New Brunswick, coastal southeastern Maine, and southeastern New England.

The Precambrian evolution of Avalon terrane includes two major tectonothermal events that Involved both continental and oceanic basement. Local oceanic mafic magmatism and regional metamorphism of a ndd-Proterozoic (late Helikian?) carbonate-clastic platform and its gneissic continental basement may record an early Hadrynian (750-800 Ma) rifting or subduction event and local platform collapse. Late Hadrynian (580-630 Ma) calc-alkaline granitoid plutonlso and widespread volcanism of tboleiltlc, calc-alkaline and occasionally peralkaline affinities record a closure event that is Interpreted to Involve ensialic arc, oceanic interarc, and both eztensional and trans-tensional continental back-arc settings. Closure terminated, perhaps through transform interactions, in the late Hadrynian Avalonian orogeny and was locally heralded by the development of flysch containing evidence of Vendian glaciatlon and followed by molasse-like successor basins. Latest Hadrynian volcanogenic redbeds and bimodal volcanism, associated with widespread back-arc transtension, may herald Inception of the Iapetus ocean and platform re-establishment during the earliest Paleozoic.

Onset of overlapping, Atlantic-realm platform conditions in the Cambro- Ordovician was accompanied by minor, witnin-plate rift volcanism and is in places succeeded by late Ordovian-early Devonian bimodal volcanic rocks, shallow marine sediments and rare peralkaline plutons. Effects of a mld-Ordovician ("Taconian") tectonothermal event occur locally but are generally limited to major unconformities. Widespread early to mid-Devonian Acadian metamorphism and deformation may record the tectonic juxtaposi-tioning of Avalon and Gander terranes and was accompanied by the emplacement into both terrenes of locally voluminous Acadian granitoid plutons. However, portions of the Avalon terrane may have accreted earlier. Deposition of widespread Devono-Carboniferous, molasse-like sequences associated with bimodal tholeiitic to alkaline volcanics form an overlap sequence with the remainder of the Appalachian orogen, although the present position of the Avalon terrane with respect to the orogen is locally controlled by major Alleghanian faulting. Dndeformed Triassic redbeds and mafic volcanic rocks herald -fTi-mai rifting of the present Atlantic Ocean.

FR:

Dans les Appalaches septentrionales. la laniere d' Avalon forme une zone tectonostratigraphique distincte^ definie prlncipalement par la presence de rocnes volcano-sedimentaires et granitoldes tardi-precambriennes (circa 600 Ma) recouvertes par des series paleozoiques inferieures qui renferment une faune acado-baltique. La laniere d'Avalon affleure dans Vest de Terre-Neuve, dans l'ile du Cap-Breton, dans^le nord de la penlnsule de Nouvelle-Ecosse, au Nouveau-Brunswick meridional, sur la cote sud-est du Maine et dans le sud-est de la Nouvelle-Angleterre.

Deux episodes tectonothermiques d'envergure ont affecte les socles continental et oceanique et ainsi conditionne 1'evolution precambrienne de la laniere d'Avalon. Un magmatisme oceanique local et le metamorphisme regional d'une plate-forme a terrigenea et a carbonates du Proterozoique moyen (tardl-Helikien7), ainsi que de son socle

gneissique continental, pourraient tradulxe une phase de rifting ou de subduction et d'effondrement local de celle-cl a l'eo-Hadrynien (750-800 Ha). Un plutonisme granitoide calco-alcallne et un volcanisme largement repandu a caracteres tholeiitique. calco-alcalln et, occasionellement. peralcalln tardHiadryiiiens (580-630 Ha) concretisent un episode de serrage qui semble englober des regimes d'arc enslallque. d'Inter arc oceanique et des conteites d,arrlere arc continental tant en extension qu'en transtenslon. Le serrage se conclut, peut-etre par des Jeux transformants, lore de 1'orogenle avalonlenne au tardi-Hadrynien et s'lllustra localenent par le developpement de flyschs qui portent la trace d'une glaclation vendlenne; apres quoi s'implanterent des >^p*Hnfl successeurs de type nolasalque. Au flni-Hadrynien, des gres rouz volcanogeniques et un volcanisme blmodal, accompagnes d' une transtenslon largement repandue dans 1' arriere arc, peuvent annoncer la nalssance de 1'ocean Iapetus et le retour d'une plate-forme au tout debut du Paleozoique.

L'amorce de conditions de plate-formes du domaine atlantique qui s'empilerent au Cambro-Ordovicien, s'accompagna d'un faible volcanisme de type rift intra plaque. Des volcanites bimodales, des sediments marina d'eau peu profonde et de rares plutons peralcalins s'y grefferent par endroita au tardi-Ordovicien ou a l'eo-Devonien. On note localement les effets de 1'episode tectonothermique medio-ordovicien ("taconien") bien qu'ils se limitent pour une grande part a des discordances majeures. Le metajnorpbisme et la deformation acadiens tres repandus, d'age eo- a medio-devonien, pourraient representer l'accolement tectonique des lanieres d'Avalon et de Gander; lis a'accompagnerent par 1'emplacement dans ces deux lanieres de plutons granito'ides acadiens localement volundneux. Par contre, des portions de la laniere d'Avalon pourraient s'etre accretees plus tot. Au Devono-Carbonifere, la deposition extensive d'assises de type molassique associees A des volcanites blmodales tholeiitiques a alcalines faconne une sequence de couverture sur le reste de l'orogene appalacbien bien que la*position actuelle de la laniere d'Avalon soit infeodee localement A de grands accidents alleghaniens. Des lita roux et des volcanites mafiques non-deformees du Trias annoncent l'ouverture de 1*ocean Atlantique actuel.

EN:

Although small in volume, Cambrian volcanic rocks associated with Acado-Baltlc sedimentary rocks In Newfoundland, New Brunswick, and Nova Scotia, Norway and Poland display characteristics indicating formation in a tensional tectonic setting. They generally form bimodal (basalt-rhyolite) suites. Mafic rocks are of both alkaline and tholeiitic affinities but all have withln-plate major element and trace element characteristics. The small volume and low frequency of eruption suggests that in most cases the volcanic rocks resulted from only small amounts of lithospherlc extension, and that rupturing and separation of plates may not have taken place. Volcanism over the Acado-Baltic province appears to have been less common in the Late Cambrian than in the Early and Middle Cambrian. This suggests that tension persisted throughout the Early and Middle Cambrian, but waned in the Upper Cambrian, possibly in direct or indirect response to processes which led to closing of the lapetus Ocean.

FR:

Malgre un volume restraint, les volcanltes cambrlennes associees aux roches sedimentaires acado-baltlques a Terre-Neuve, au Nouveau-Brunswick ainsi qu'en Nouvelle-Ecosse, Norvege et Pologne montrent des caracteristiques qui suggerent leur formation en regime tectonlque de tension. Elles foment generalement des suites bimodales (basalte-rhyolite). Les roches mafiques ont des affinites tant alcalines que tholeiitiques bien qu*elles revetent un caractere intraplaque au plan des elements majeurs et en traces. Du volume restreint et de la faible frequence eruptive, on retire 1*impression que, pour la plupart, ces volcanltes ne rsultent que d'une extension lithospherlque de faible valeur et qu'aucune rupture ou separation des plaques n'a eu lieu. La province acado-baltique aurait connu un volcanisme mollis prononce a l'eo-Cambrlen et au Cambrlen moyen qu'au tardi-Cambrlen. Ceci semble indiquer que la tension a perdure de l'eo-Cambrlen au Cambrlen moyen et s'est. par la suite, attenuee au Cambrlen superieur, possiblement en reponse dlrecte ou indlrecte aux processus qui ont suscite la fermeture de 1*ocean lapetus.

EN:

Cape Breton Island can be divided Into four zones on the basis of contrasting stratigraphy, metamorphism, and plutonlsm. A Southeastern zone Is characterized by late Precambrian volcanism and plutonlsm, followed by Cambro-Ordovlclan rlft-baslu sedimentation and minor volcanlsm. The Bras d'Qr zone to the northwest Is underlain by gnelsslc basement and overlying platforms! (carbonate and clastic) sedimentary rocks. Intruded by mainly late Precambrian and Grdovician(?) granitoid rocks. The fflghlands zone has a gnelsslc core flanked by typically lower grade sedimentary and volcanic rocks of probable Precambrian age intruded by diverse and abundant dioritlc to granitic plutons ranging In age from Precambrlfln to Carboniferous. The Northwestern m^tmA» zone has gnelsslc basement Intruded by varied plutonlc rocks Including anorthosite and syenite, the latter of GrenvUUan age. The nature and significance of the boundaries between these zones are as yet uncertain, but only the Southeastern and Bras d'Qr zones are considered to be part of the Avalon Terrane.

FR:

Des contrastes de stratlgraphie. metamorphlsme et plutonlsme permettent de dlviser l'ile du Cap-Breton en quatre zones. Un zone sud-est se dlstlnque par tin volcanlsme et un plutonlsme tardl-precambriens auzquels succedent, au Cambro-Qrdovlcien, une sedimentation basslnale de type rift et un falble volcanlsme. Au Nord-Ouest, la zone de Bras d'Qr comporte un socle gnelsslque sur lequel a*est effectuee une sedimentation nerltique (terrigene et a carbonates). le tout injecte de granltoides prlnclpalement tardi-precambriena et ordovlciens(?). La zone de Highlands englobe un noyau gnelsslque ceinture de roches sedlmentalres et volcaniques auzquels s'est typlquement imprime un metamorphlsme de falble intensite et qui sont probablement d'age precambrien. Ceuz-cl sont tous recoupes par d'abondants plutons dloritiques et granltlques divers dont l'age s'ecbelonne du Precambrien au Caronifere. La zone de Northwestern Highland*! renferme un socle de gneiss recoupe par dlverses roches plutoniques dont l'anorthoslte et la syenite, cette dernlere etant d'age grenviUlen. Le doute subsiste encore en ce qui regarde la nature et la signification des frontieres entre ces zones; cependant seules la zone sud-est et la zone de Bras d'Qr sont conslderees conme appartenant a la lanlere d'Avalon.

EN:

The southeastern Cape Breton Highland** are composed of an eastern belt of predominantly granitoid rocks and a western belt of dloritic, granitoid and stratified rocks. The oldest unit is Inferred to be the Chetlcamp Lake gneiss, which outcrops in the western belt. This is in faulted contact with the most extensive stratlgraphic unit. the McMillan Flowage Formation, which occurs throughout the western belt. It represents early Paleozoic or older continental nwrg-fn accumulations of sandy and silty clastic sedimentary, volcanic, volcaniclastic and rare calcareous rocks. These stratified units have been folded and Intruded by late Precambrian(?) to lower Paleozoic granitoid and dloritic plutons. and then have undergone a later strike-slip deforma-tional event. In the eastern belt, the Baracbois River unit preserves a section of siltstones and greywackes which have been largely metamorphosed to gneisses, and the Price Point unit includes a small section of volcanic rocks. A single pervasive foliation has been recognized in the eastern belt.

The two belts appear to represent components of two tectonostratigraphic zones, the western belt being part of the Highlands zone, and the eastern belt part of the Bras d'Qr zone of Cape Breton Island. The western belt displays a pronounced Devonian thermal overprint, whereas the eastern belt has preserved late Precambrian or Siluro-Qrdoviclan ages. Neither belt can readily be correlated with the Southeastern zone of Cape Breton Island or the Avalon Zone in Newfoundland. Based on lithologic similarities. both In the stratified units and in the nature of the plutonic rocks, the western belt (Highlands zone) can be correlated with the Gander zone. The eastern belt (Bras d'Qr zone) is a possible manifestation of the Avalon zone at a deeper crustal level.

FR:

Le sud-est des Hautes-Terres du Cap-Breton se compose d'une chalne orientale formee surtout de roches granltoldes ainsi que d'une celnture occidentale montrant des terraes dlorltlquea, granltoldes et stratifies. On croit que le gneiss de Chetlcamp Lake, qui affleure dans la chalne occidentale. est 1"unite la plus vieille. II est en contact par faille avec 1'unite stratigraphique la plus etendue, i.e. la Formation de McMillan Flowage qui se presente d'un bout a 1'autre de la celnture occidentale. Cette derniere represente 1'accumulation, au debut du Paleozoique voire plus tot, de roches terrlgenes sableuses et llmoneuses. volcanites. volcanlclastltes et de rares roches calcaires sur la marge continentale. Ces unites stratlfiees ont ete plissees et injecte.es de plutons granltoldes et dioritlques tardi-precambrien (?) a £o-paleozoiques. Biles ont par la suite subi un episode de decrochement. Dans la chalne orientale, 1'unite de Barachois River preserve une assise de siltstones et de grauwackes qui ont ete en grande partle metamorphises en gneiss, alors que 1'unite de Price Point comprend une petite section de volcanites. On a reconnu une seule foliation penetrante dans la chalne orientale.

Les deux chaines semblent faire partie de deux zones tectonostratlgraphiques; la celnture occidentale appartlendrait a la zone de Highlands tandls que la celnture orientale fersit partle de la zone de Bras d'Qr de l'ile du Cap-Breton. La chalne occidentale accuse d'un episode thermlque devonlen prononce alors que la celnture orientale a preserve des ages tardi-precambriens ou slluro-ordoviclens. La correlation de l'une ou 1'autre de ces chaines avec la zone sud-est de l'ile du Cap-Breton ou la zone d'Avalon de Terre-Neuve est malalsee. Si l'on en juge par leur similitudes lithologiques. tant en ce qui regarde les unites stratlfiees que la nature des roctaes plutoniques, on peut correler la chalne occidentale avec la zone de Gander. La chalne orlentale (zone de Bras d'Qr) pourralt representer la zone d'Avalon a un niveau cortical plua profond. [Traduit p*r le journal]

EN:

The Avalonlan terrane around Saint John exhibits basement of tonalltlc gneiss veneered by a shelf type metasedimentary sequence. These units are intruded and overlain by volcanic-plutonic complexes of Late Proterozoic age emplaced in three stages. Mafic magmatlsm accompanied by submarine slumping heated and rentobillzed older rocks about 770-830 Ha. Calc-alkaline magnetism. mainly subaerial with minor submarine sedimentation occurred about 600 Ma, and subsequently Eocambrlan basaltic volcanlsm and volcanlclastic sedimentation passed into Camhro-Qrdovlclan sedimentation. Silurian rocks occur only as a fault-bounded slice and Devonian rocks are absent. Coarse clastic rocks of Carboniferous and Trlasslc age accumulated during deformation.

Major deformation and metsmorphlsm occurred In Late Proterozoic time, but most mappable structures appear to be of Carboniferous age. Carboniferous deformation resulted mainly from transcurrent motion on curved or stepped faults which locally produced spectacular thrust allochthons.

Comparison of the Saint John terrane with other Avalonlan terrenes suggests that some of the Avalon tectonostratigraphic zone Is floored by basement of Grenvllllan aspect. The western side of this zone was strongly affected by Late Ordoviclan-Early Silurian lMgimrM«m which reflects the amalgamation of this zone with more westerly zones. These observations suggest that Avalon terranes may be of relatively local, rather than exotic, origin, and suggest a history involving repeated breakup and rewelding of a continental edge.

FR:

Autour de Saint John, la laniere avalonienne englobe un socle de gneiss tonalltlque qu'est venu recouvrlr un tegument metasedimentaire a cachet neritique. Ces unites sont recoupees et recouvertes par des complexes volcano-plutoniques d'age tardl-proterozoique emplaces en trols etapes. On pmgMHnmP mafique et des gllssements synsedimentaires sous-marins ont rechauffe et remobilise les rocbes preexlstantes 11 y a environ 770-830 Ma. Des venues magmatlques calco-alcallnes, en grande partie subaeriennes et associees a une falble sedementation sous-marine, ont prls place autour de 600 Ma. Le volcanlsme basaltique et la sedimentation volcanlclastlque eocambrlens ont debouche sur une sedimentation cambro-ordovlcienne. Les rochea siluriennes se limltent a une ecaille bordee par des falllea alors que les rocbes devoniennes font defaut. On apport detrltlque grossler a eu lieu pendant la deformation au Carbonlfere et au Trlaslque.

Une deformation et un metamorphlsme Importants furent presents au tardi-Proterozoique blen que la plupart des structures cartographiques semblent etre d'age carbonlfere. La deformation carbonlfere est liee surtout faux coullssages affectant des failles courbes ou en gradlns ce qui, par chevauchement, a prodult localement des allochtones spectaculaires.

La comparalson entre la laniere de Saint John et d'autres lanleres avalonlennes suggere que la zone tectonostratlgraphlque d'Avalon repose en partie sur un socle d'aspect grenvllllen. L*amalgamation de celle-cl avec d'autres zones plus a l'ouest y a imprlme son cachet sur le flanc ouest comme en fait foi un BWflBHtl pay prononce tardl-ordovlclen ou eo-sUurlen. De ces observations, on conclut que les lanleres d'Aval on seraient d'une orlglne relatlvement locale et non paa exotlque et que leur histoire seralt infeodee au jeu repete du morcellement et de la restauration de la marge continentale.

EN:

The Cradle Brook fault zone in southern New Brunswick separates highly deformed Precambrlan terranes reflecting radically different geological environments. The zone is comprised of major southward directed thrusts and is interpreted to represent, in part, the boundary between the Central and Eastern volcanic belts of the Caledonia Highlands.

The Precambrlan rocks north of the fault reflect subaerlal and. locally, subaqueous deposition whereas those south of the fault reflect marine deposition. In addition to the differences in Precambrlan stratigraphy, extensive areas south of the fault are underlain by felsic and mafic Intrusive bodies of probable late Precambrian age, and by Cambrian rocks that rest unconformably on the stratigraphy of the Eastern Volcanic Belt. Based on a limited number of chemical analyses, the volcanic piles exhibit cale alkaline and weakly tholelitic affinities south and north of the fault, respectively.

The structural and stratigraphic relationships imply that the subaerlal rocks are older than the marine rocks and that the latter are probably near the top of the local Precambrian sequence. The abundance of intrusive rocks in the subaqueous sequence substantiate juxtaposition of very different geological regimes.

FR:

Au Nouveau-Brunswick meridional, la zone de failles de Cradle Brook separe des lanieres precambriennes f ortement def ormees qui temoignent d' envir onnements geologiques radlcalement differents. Cette zone s'organise en chevauchements majeurs de direction sud-est. On croit qu'elle represente, en partle, la frontiere entre les ceintures volcaniques centrale et orlentale des Honts Caledonia.

Au nord de la faille, les roches precambriennes relevent essentiellement d'une accumulation subaerienne et, localement, subaquatlque, alors qu'au sud de la faille, elles trablssent un depot marln. On doit ajouter aux differences dans la stratigraphie precambrienne de vastes etendues au sud de la faille qui comprennent des appareils intrusifs felsiques et mafiques. probablement tardi-precamhriens, et des assises cambriennes qui recouvrent en discordance la stratigraphie de la ceinture volcanique orientale. La prise en compte d'un nombre limite d'analyses chimiqut>s revele les affinites calco-alcalines et falblement tholeiitlques des empllcmunLu volcaniques sis, respectivement, au sud et au nord de la faille.

EN:

Development of the basement-involved, fold-thrust belt in coastal southern New Brunswick is attributed to dextral transpression associated with regional. CarbonlCerous strike-slip displacements. In the vicinity of Saint John, deformation strongly influenced Westphalian sedimentation in the penecontemporaneous Lancaster and Balls Lake Formations and reflects sustained NW-SE shortening that coincides with a major compressive bend in the E-W, Cobequid-Cbedabucto fault system which records significant, right-lateral Pennsylvanian displacement.

Purple conglomerates and lithic wackes of the Balls Lake Formation record syntectonic. NW-progradation of an alluvial fan in response to the uplift of a source to the SB and display facies depicting proximal to ndd-fan. mid-fan, and distal settings. Locally interfingering and laterally equivalent, grey lithic arenites of the Westpbalian Lancaster Formation are the product of major, NE- flowing, meandering streams partially influenced by the prograding distal fan.

Initial deformation (Dj) produced NW-directed, basement-involved thrusts that structurally invert regional stratigraphy. Associated lower greenschlst facies metamor-phism accompanied development of a widespread, SB-dipping fabric (Sj). variably expressed as a slaty cleavage, protomylonitic solution cleavage and orthomylonitic foliation. The fabric locally bears a strong but variably oriented mineral lineation (L^) and is axial. planar to NW-vergent, isoclinal ndcrofolds and regional overturned structures (Fi) that plunge gently NE and SW. Renewed thrusting (D2) and back-thrusting (D3) produced conjugate fold sets coaxial with Fj that verge both NW (F2) and SB (F3). Associated axial planar crenulation cleavages (S2 and S3) overprint S\ and dip SB and NW respectively.

On-strike variations in deformational style and timing, coupled with the presence of steeply dipping, en echelon zones of Intense deformation, suggest the fold-thrust belt is segmented by right-stepping, convergent wrench faults synthetic to the deeply listric, Cobequid-Cbedabucto system. These faults may shallow into thrusts to form positive flower structures, and locally terminate in thrusts associated with anomalous NW-SE trends in D^ and D2. Thrust uplift in response to transpression on locally downward-steepening, en echelon faults subparallel to the Fundy shore Is proposed to account for the source area of the syntectonic Balls Lake fan. Further displacement and telescoping resulted in structural inversion of regional stratigraphy and deposition of the Balls Lake and Lancaster Formations in advance of an overriding allochthon to the south.

FR:

On impute le developperoent d'une zone orogenique chevauchante solidaire du socle au littoral du Nouveau-Brunswick meridional A une transpression dextre accompagnee de decrochements regionaux carbonif eres. Pres de Saint John, la deformation, qui a fortement marque la sedimentation westphallenne dans les formations synchrones de Lancaster et de Balls Lake, provlent d'un raccourcissement soutenu NW-SE ayant coincide avec un important coude en compression dans le systems de failles E-W de Cobequid-Cbedabucto. Ce dernier represente un coulissage A droite de grande valeur d'age pennsylvanien.

Les poudingues pourpres et les wackes lithiques de la Formation de Balls Lake soulignent la progradation syntectonique NW d'un cone de dejection et tradulsent la

proxlmlte de reliefs emerges au SB; les facies temoignent de regimes prozlmaux a milieux de cone, de milieux de cone, et distaux. Les arenites lithlques grises de la Formation de Lancaster, du Westphalien, en sont 1' equivalent lateral et s' y lnterdigltent par endrolts. Elles sont, pour leur part, le prodult de grands coure d'eau a meandres coulant vers le NE sous 1*influence partielle du cone distal progradant.

Dea nappes de socle dc direction NW lnversent structurelement la stratigraphie reglonale et temoignent d'une deformation lnitiale (D^). Le dcvelopperaent largement repandu d'une fabrlque (Si), pentee SE et prenant 1'aspect variable d'un clivage ardolsicr. d' un clivage sous solution protomylonltique et d'une foliation orthomylonltlque, fut accompagne d'un metamorpbisme dans le facies schlstes verts lnferieur. Localement. la fabrlque acqulert une Uneatlon (L^) forte mala variable. soulignee par 1' orientation de mineraux dans le plan axial de microplis isocllnaux a vergence NW et de structures regionales retournees (Fj) qui plongent genflment vers le NE et le SW. S'y assoclent des cllvages de crenulatlon de plan axial (S2 et S3). pentes respectivement SE et NW, qui se superposent sur S\.

Des variations longltudinales dans le style et l'epoque de la deformation, couplees a la presence de zones Intensement deformees. en echelon et fortement pentees, suggerent que la zone orogenlque chevauchante est sclndee par des decrochements vertlcaux decales a droite. qui convergent et sont, eux-memes, synthetiques du systeme fortement liatrique de Cobequid-Cbedabucto. Ces failles se couchent vers la surface pour devenir des chevauchements qui engendrent des structures en fleur positives; elles s'estompent par endroits en des chevauchements assocles aux orientations anormales NW SB dans D^ et D2. On explique la source du cone syntectcnique de Ealls Lake par la surrection des paquets chevauchants sous le Jeu en transpression de failles en echelon subparalleles a la cote de Fundy et dont les pendages se redressent localement vers le bas. Dn deplacement et un telescopage supplementaires resulterent en une Inversion structurale de la stratlgraphie regionale et en la deposition des formations de Balls Lake et de Lancaster en avant du terrain charrie plus au Sud.