Volume 29, Number 3, November 1993

EN:

In the western Cumberland Basin, Nova Scotia, significant thickening of Westphalian A-B strata towards the axis of the Athol Syncline suggests that development of the syncline coincided with that of the depocentre. This contrasts with strati-graphic relations typical of the Late Paleozoic Maritimes Basin where thinning of Westphalian B strata indicates regional, Late Carboniferous erosion or non-deposition.

Post-depositional structural complications within the Athol Syncline include truncation of its southern limb by a near-vertical, east-west zone of strike-slip faulting. This zone, the Athol-Sand Cove Fault Zone (ASCFZ), has been correlated to the west with a complex zone of faulting exposed on the coast of Chignecto Bay where numerous normal, reverse and oblique-slip displacements suggest predominantly brittle deformation and changes in the sense of strike slip. To the east, the ASCFZ splays north into the Springhill coalfield where it is responsible for complex patterns of normal, reverse and strike-slip faulting within Westphalian A-B coal measures.

Major Late Carboniferous strike-slip faults adjacent to the Athol Syncline record dextral motion south of the Cumberland Basin (on the east-west Cobequid Fault) and possible sinistral motion along the basin's northwestern margin (on the northeast-southwest Harvey-Hopewell Fault). These faults are respectively interpreted to be synthetic and antithetic structures related to a regional dextral shear regime in which the east-northeast-west-southwest Athol Syncline and its associated depocentre formed in response to the direction of local compression during basin development. However, kinematic analyses indicate that post-depositional motion on the ASCFZ was predominantly sinistral. Development of the Athol Syncline is therefore interpreted to have been controlled by dextral, syndepositional transpression during the Late Carboniferous, whereas later, post-depositional displacement across the ASCFZ reflects predominantly sinistral transtension and may be related to the opening of the Fundy Basin which reversed the sense of regional shear during the Middle Triassic.

FR:

Dans la partie ouest du bassin de Cumberland en Nouvelle Ecosse, un epaississement important des strates du Westphalien A-B vers Paxe du synclinal d'Athol suggere que le developpement du synclinal a coincide avec celui du centre de deposition. Ceci contraste avec les relations stratigraphiques typiques du bassin des Maritimes du Paleozoi'que tardif oil I'amincissement des strates du Westphalien B indique une erosion regionale ou une absence de deposition au Carbonifere tardif.

Les complications strucrurales apres deposition a l'interieur du synclinal d'Athol comprennent la troncature de son flanc sud par une zone de faille de decrochement est-ouest quasi-verticale. Cette zone, la zone de faille d'Athol-Sand Cove (ZFASC), a ete correlee vers l'ouest avec une zone de faille complexe exposee sur la cote de la baie de Chignecto oil de nombreux deplacements normaux, inverses et obliques suggerent une deformation principalement cassantc et des variations du sens de decrochement. Vers Test, la ZFASC se divise vers le nord dans le bassin houiller de Spnnghill oil elle est responsable d'un reseau complexe de failles normales, inverses et de decrochement dans les sequences houilleres du Westphalien A-B.

Les failles majeures de decrochement du Carbonifere tardif adjacentes au synclinal d'Athol montrent un mouvement dextre au sud du bassin de Cumberland (le long de la faille de Cobequid d'orientation est-ouest) et peut-etre un mouvement senestre le long de la bordure nord-ouest du bassin (le long de la faille d'Harvey-Hopewell, d'onentation nord-est - sud-ouest). Ces failles sont interpreters comme des structures synthetiques et antithctiques liees a un regime regional de decrochement dextre responsable de la formation du synclinal d'Athol d'onentation est-nord-est - ouest-sud-ouest et du centre de depot associe en reponsc a la direction de compression locale durant le developpement du bassin. Cependant, des analyses cinematiques indiqucnt que le mouvement postdrieur au depot le long de la ZFASC etait principalement senestre. Le developpement du synclinal d'Athol est done interprete comme ayant ete controle par une transpression dextre contemporaine au depot durant le Carbonifere tardif, tandis que le emplacement plus tardif, posterieur au depot, de la ZFASC reflete principalement une transtension senestre et pourrait etre liee a I'ouverture du bassin de Fundy qui a inverse le sens du cisaillement regional pendant le Trias moyen

EN:

The tectonic and metallogenetic evolution of the Maritimes Basin is constrained by its thermochronology, structure, and stratigraphy. Allocyclic sedimentary deposition occurred within the basin and reflects the shifts in tectonic subsidence from local rapid events to regional slower events. Apatite thermochronology combined with vitrinite reflectance data suggest that an additional l.S to 4 km of strata were deposited prior to 280 Ma and subsequently eroded. The organic maturation and the apatite fission track modelling indicate that the exhumation took place from 280 to 200 Ma. The thermochronology data arc consistent with a paleogeothermal gradient of approximately 25°C/km. The structure of the Maritimes Basin and the paleo-geographic reconstructions based on paleomagnetics and sediment dispersal studies suggest that the basin developed as a continental wrench-fault basin. The exhumation of the basin may be the result of pre-rift bulging or due to the erosion of strata deposited above sea level following a waning in the sediment supply into the basin. The timing of basin-brine expulsion events which have been hypothesized to explain Pb-Zn-Ba deposits in the basin are constrained to pre 280 Ma, prior to the onset of exhumation. Redbed Cu mineralization can be explained as being related to a period of reddening of the sandstones of the basin during the exhumation of the strata.

FR:

L'evolution tectonique et metallogenique du bassin des Maritimes est circonscrite par sa thermochronologie, sa structure et sa stratigraphic. La deposition sedimentaire allocyclique dans le bassin reflete les changements de subsidence tectonique, passant d'evenements locaux rapides a des evenements regionaux plus lents. La thermochronologie de I'apatite combinee aux donnees du pouvoir reflecteur de la vitrinite suggere que de 1,5 a 4 km additionnels de couches ont etc deposes avant 280 Ma pour etre ensuite erodes. La maturation organique et la modelisation des traces de fission dans I'apatite indiquent que la denudation a eu lieu de 280 a 200 Ma. Les donnees fhermochronologiques sont en accord avec un gradient paleogeothcrmique d'environ 25°C/km. La structure du bassin des Maritimes et les reconstructions paleogeographiques basees sur des etudes paleomagnetiques et de dispersion des sediments suggerent que le bassin s'est developpe comme un bassin continental lie a une faille de decrochement. La denudation du bassin pourrait etre liee a un bombement pre-rift ou a Perosion des couches deposees au-dessus du niveau de la mer apres le declin d'apports sedimentaires dans le bassin. Vexpulsion des saumures du bassin qui pourrait etre a I'origine des mineralisations en Pb-Zn-Ba dans le bassin a eu lieu il y a du moins 280 Ma, avant le debut dc la denudation. L'explication des mineralisations cupriferes dans les couches rouges peut-etre liee a une periode de rubefaction des gres du bassin lors de Perosion des couches.

EN:

Seismic reflection data in the Gulf of St. Lawrence were used to construct an isopach map of the Horton Group (Middle Devonian-Early Carboniferous) in the Magdalen Basin. The map shows that the Horton Group was deposited in basins that developed parallel to the offshore extension of structural trends in New Brunswick and the Gaspe Peninsula. Horton Group strata were deposited in narrow linear fault bounded basins, presently up to 8 km deep, and in broad sag basins up to 3 km deep. The sag basins may thin latterally to form sedimentary veneers less than 1 km thick. The fault bounded basins are mostly half-grabens and they developed during an early crustal extension phase. The largest and deepest basin strikes northeast-southwest, almost parallel to the Moncton Basin in New Brunswick. Sag basins and thin veneers are not fault controlled and are widespread, underlying most of the Magdalen Basin. They probably formed later than the fault bounded basins in response to the onset of a regional subsidence phase.

Deformation of Horton Group rocks in the Magdalen Basin is concentrated in fault zones up to 20 km wide, and mainly affected deep subbasins, where thrust faults and possible flower structures are observed. An early deformation phase occurred towards the end of Horton Group sedimentation (Late Tournaisian-Early Visean) and a later phase occurred, with less intensity, during the deposition of Visean to ?Namurian sediments. The first phase of deformation affected most of the Magdalen Basin, whereas the second phase affected mainly the southern areas.

FR:

Des donnees de sismique reflexion dans le Golfe du Saint-Laurent ont ete utilisces pour construire une carte isopaquc du Groupe d'Horton (Devonien moyen - Carbonifere precoce) dans le bassin de la Madeleine. Cette carte montre que le Groupe d'Horton a ete depose dans des bassins developpes paralleletnent au prolongement en mer de directions structuralcs du Nouveau Brunswick et de Gaspesie. Les strates du Groupe d'Horton ont ete deposees dans des bassins lineaircs etroits hordes de failles, ayant maintenant jusqu'a 8 km de profondeur, et dans de larges bassins d'affaissement ayant jusqu'a 3 km de profondeur. Les bassins d'affaissement peuvent s'amincir lateralement pour former des plaques sedimentaires de moins d'un kilometre d'epaisseur. Les bassins hordes de failles sont surtout des demi-grabens qui se sont developpes pendant une premiere phase d'extension. Le plus grand et le plus profond de ces bassins a une direction nord-est - sud-ouest, presque parallele au bassin de Moncton au Nouveau Brunswick. Les bassins d'affaissement et les plaques sedimentaires ne sont pas controles par des failles et sont repartis presque partout sous le bassin de la Madeleine. Us se sont probablement formes aprcs les bassins bordes de failles, en reponsc a une phase de subsidence regionale.

La deformation des roches du Groupe d'Horton dans le bassin de Madeleine est concentrcc dans des zones de failles dont la largeur atteind 20 km, et elle a principalement affecte des sous-bassins profonds oil des failles de chevauchement et peut-etrc des "flower structures" sont observees. La premiere phase de deformation a eu lieu vers la fin de la sedimentation du Groupe d'Horton (Tournesien Tardif-Viseen precoce), puis une autre, moins intense, a eu lieu pendant le depot des sediments du Viseen au Namurien(?). La premiere phase de deformation a affecte la majeure partie du bassin de la Madeleine, tandis que la seconde en a principalement affecte les regions meridionales.

EN:

Field relationships and regional distribution patterns of igneous rocks in the Cobequid Highlands provide information on sequential styles of deformation during the later Devonian and Carboniferous formation of the Magdalen Basin. New mapping and aeromagnetic data show that large diorite plutons have orthogonal outlines, suggesting that they occupy pull-apart space. Diorites both cut and are cut by granite plutons, with magma intermingling relationships suggesting co-existing magmas. Limited dating suggests that most plutonism occurred at about the Devonian-Carboniferous boundary and was preceded by mid to late Devonian volcanism in the eastern Cobcquids, younger ages reflect alteration and/or deformation events. Granite veins in diorite plutons show strike-slip syn-magmatic deformation. Ductile thrust deformation of the western granite plutons and Fountain Lake Group was followed by brittle faulting and emplacement of dykes along zones of weakness showing east-west pull-apart. Magnetic data reveal that rocks similar to the major diorite plutons underlie much of the central and western Cobequid Highlands and the northeastern part of the Minas sub-basin. The diorite plutons may be an exposed representative of mafic magma that underplated much of the extensional Magdalen Basin. The structure of the Cobequid Highlands is dominated by east-west faults parallel to the Cobequid-Chedabucto Fault that at times acted as transfer faults for major extensional structures in the Magdalen Basin.

FR:

Les relations de terrain et les types regionaux de distribution des rochcs ignees dans les hautes terres de Cobequid fournissent des informations sur les styles sequentiels de deformation pendant la formation du bassin de la Madeleine. Une cartographic et des donnees aeromagnetiques recentes montrent que de grands plutons dc diorite ont des contours orthogonaux, suggerant qu'ils occupent des espaces de transtension. Les diorites a la fois coupent des plutons dc granite et sont recoupes par eux, avec des relations d'enchevetrement de magmas suggerant leur coexistence. Quelques datations suggerent que la plupart du plutonisme a eu lieu pres de la limite Devonien-Carboniiere et qu'il a ete precede par lc volcanisme du Devonien moyen a tardif dans les Cobcquids oricntales; les ages plus jeunes refletent des evenements d'alteration ou de deformation. Des vcines de granite dans les plutons de diorite montrent une deformation syn-magmatique en decrochement. La deformation ductile en chevauchement des plutons granitiques occidentaux et du Groupc de Fountain Lake a etc suivie par un faillage cassant ct la mise en place dc dykes le long dc zones dc faiblcssc montrant des rhombochasmes est-ouest. Les donnees magnetiqucs rcvclcnt que des roches similaircs aux plutons majeurs de diorite sont sous-jacentes a une grandc partic des hautes tcrrcs dc Cobequid centrales et occidentalcs ct a la partie nord-est du sous-bassin de Minas Les plutons dc diorite pourraient etre un echantillon affleurant du magma mafique qui s'est accumule sous une grande partie du bassin d'extension de la Madeleine. La structure des hautes terres de Cobequid est dominee par des failles est-ouest parallelcs a la faille Cobequid-Chedabucto qui, par moments, a agi commc une faille de transfert pour les structures majeures d'extension dans le bassin de la Madeleine.

EN:

The Maritimes Basin is a composite large (148,000 km^), post-Acadian internal successor basin. It comprises several early northeast- to east-trending, relatively deep, isolated subbasins which are covered by mainly regionally derived and widely distributed fluviatile sequences. The early basin fill in the Moncton Subbasin of southeastern New Brunswick is seen from stratigraphic and seismic reflection evidence to comprise two depositional sequences (allocycles) which are separated by a basin-wide unconformity. The basal cycle, the Horton Group, is a 3 to 5 km thick coarse-fine-coarse (alluvial-lacustrine-alluvial) cycle. The medial lacustrine interval implies a period of rapid subsidence. The unconformably overlying allocycle, recorded by the Windsor and Hopewell groups, is a coarse-fine-coarsc (alluvial-marine-alluvial) cycle. The marine part of the Windsor Group indicates a medial period of tectonic subsidence or eustatic sea level rise.

The depositional history of the Moncton Subbasin sensu stricto ended following Hopewell time when the subbasin was inverted by late Namurian deformation. The Hopewell and older basin fill is unconformably overlain by quartzose fluviatile sandstones with associated inter-channel mudstones and paludal deposits of the regionally distributed late Namurian/ Westphalian Cumberland Group. Cumberland rocks are succeeded by meandering(?) fluviatile strata of the late Westphalian/ Permian Pictou Group. An angular discordance between Cumberland and Pictou strata implies a period of uplift or regional tilting.

The tectonism that initiated and terminated the early allocycles and which is recorded by unconformities following Horton and Hopewell deposition is seen from structural data and seismic reflection profiles to have resulted from dextral transpression. Evidence includes a network of basin-parallel northeast-trending anastomosing faults (many with shallowly pitching slickensides), associated en echelon folds, and geologically and seismically identified positive flower structures. An interpretation of early Maritimes Basin evolution in a wrench setting is consistent with the many northeast-trending steeply dipping terrane boundary faults in the underlying basement and with most recently published evidence of Variscan (Alleghenian) orogenesis as resulting from dextral oblique collision of Laurentia and Gondwana.

FR:

Le bassin dcs Maritimes est un bassin successeur interne d'age post-acadien, composite et dc grandes dimensions (148 000 km ). II comprend plusieurs sous-bassins primitifs isoles, de direction nord-est a est, et relativement profonds, qui sont recouverts par des sequences fluviatiles largement reparties et de sources generalement regionales. On peut considerer que le remplissage initial du sous-bassin de Moncton au sud-est du Nouveau-Brunswick, d'apres les donnees statigraphiquc et de sismique reflexion, comprend deux sequences de deposition (allocycles) separecs par une discordance sur toute I'etcnduc du bassin. Le cycle de base, le Groupe d'Horton, est un cycle grossier-fin-grossier (alluvial-lacustre-alluvial) de 3 a 5 km d'epaisseur. L'intervalle lacustre intermediaire implique une periode de subsidence rapide. L'allocycle recouvrant le tout en discordance, represente par les groupes de Windsor et d'Hopewell, est un cycle grossier-fin-grossier (alluvial-marin-allu-vial). La partic marine du Groupe de Windsor indique une periode intermediaire de subsidence tectonique ou de remont^e eustatiquc du niveau de la mer.

L'histoire de deposition du sous-bassin de Moncton sensu striclo a pris fin apres la periode Hopewell quand le sous-bassin a etc inverse par une deformation au Namurien tardif. Le remplissage dc bassin Hopewell et plus tardif est recouvert en discordance par des gres fluviatiles quartzeux avec des mudstones inter-chenaux et des depots paludiques associes du Groupe de Cumberland du Namurien tardif/Westphalien, de repartition regionale. Aux roches du Cumberland ont succede des strates fluviatiles meandriques (?) du Groupe de Pictou du Westphalien tardif-Permien. Une discordance angulaire cntrc les strates du Cumberland et du Pictou implique une periode de soulevemcnt ou de basculement regional.

Les donnees structurales et les profits sismiques suggerent que la tectonique qui a initie et termine les premiers allocycles et qui est representee par des discordances faisant suite au depot d'Horton et d'Hopewell resulte d'une transpression dextre. Cette hypothese est notamment confortee par un reseau de failles anastomosantes de direction nord-est et paralleles au bassin (plusieurs prescntent des slickensides faiblement inclines), des plis en echelon associes et des «flower structures)) positives identifiees par les donnees geologiques et sismiques. Une interpretation de revolution initiate du bassin des Maritimes dans un contexte dc decrochement est en accord avec les nombreuses failles de bordure de terrain dans le socle sous-jacent, d'orientation nord-est et fortement inclinees, et avec les donnees les plus recemment publices indiquant que l'orogenesc varisquc (alleghanienne) resulte d'une collision oblique dextre entrc Laurentia et Gondwana.