The Lac au Renard Tephra Cluster: a record of Lochkovian (Lower Devonian) volcanism in the Indian Point Formation, Gaspe Peninsula, Quebec, Canada

Abstract

Approximately twenty tephra beds, comprising the Lac au Renard Tephra Cluster (new), occur in the Rosebush Cove and Petit Portage members of the Indian Point Formation (Chaleurs Group) on the Gaspe Peninsula of Quebec, Canada. The tephra beds range in thickness from <1.0 cm to 82 cm and occur in a mudrock-dominated sequence with coarser tempestite interbeds. Mineralogically and texturally graded accumulations of phenocrysts mark the bases of the thickest tephra beds. Early diagenetic concretions in one composite tephra preserve pre-compaction fabrics and original hypocrystalline textures with microphenocrysts and devitrified glass shards. The presence of plagioclase, quartz, K-feldspar, biotite, apatite, and zircon suggest a rhyolitic source. The coarseness of the microphenocrysts in the basal accumulations, along with the abundance and thickness of the tephras, suggest that deposition in the Gaspe area was in a proximal position relative to the volcanic source. The zonal graptolites Monograptus praehercynicus and Monograptus aequabilis ssp. from the Petit Portage Member indicate a middle Lochkovian age for the Lac au Renard Tephra Cluster of the Indian Point Formation. Correlation with the tephra cluster that includes the Judds Falls Bentonite in the New Scotland Formation and other possible tephras in the Kalkberg Formation (Helderberg Group) of New York and the Corriganville and Mandata formations of Pennsylvania is likely. The graptolite fauna of the Indian Point and probable correlations to New York may provide additional biostratigraphic constraints on a U–Pb zircon radiometric age determination of 417.6 Ma from New York that has been used to estimate the age of the Silurian–Devonian boundary.

Résumé

Une vingtaine d’amoncellements de téphras, dont l’amas de téphras du lac au Renard (nouvel amas), sont présents dans les membres de l’anse Rosebush et de Petit Portage de la Formation d’Indian Point (groupe de Chaleurs) en Gaspésie, au Québec, Canada. Les strates de téphras, dont l’épaisseur varie entre <1,0 cm et 82 cm, se manifestent dans une séquence à prédominance de pélite interlitée de tempestite plus grossière. Des accumulations de phénocristaux dont la composition minéralogique et la texture varient progressivement marquent les bases des strates les plus épaisses de téphras. Des concrétions diagénétiques précoces dans un amas de téphras composite préservent les fabriques préalables à la compaction et les textures hémicristallines originales en compagnie de microphénocristaux et d’éclats de verre dévitrifiés. La présence de plagioclase, de quartz, de feldspath potassique, de biotite, d’apatite et de zircon laisse supposer une source rhyolitique. La grossièreté des microphénocristaux dans les accumulations basales de même que l’abondance et l’épaisseur des amas de téphras permettent de supposer que le dépôt des téphras en Gaspésie est survenu à proximité d’une source volcanique. Les graptolites zonaux – sous-espèces Monograptus praehercynicus et Monograptus aequabilis – du membre de Petit Portage confèrent à l’amas de téphras du lac au Renard de la Formation d’Indian Point un âge le situant au Lochkovien moyen. Il est probable qu’il puisse être corrélé à l’amas de téphras englobant la bentonite des chutes Judds dans la Formation de New Scotland et d’autres téphras possibles dans la Formation de Kalkberg (groupe de Helderberg) de New York ainsi que les formations de Corriganville et de Mandata en Pennsylvanie. La faune de graptolites d’Indian Point et les corrélations probables avec New York pourraient imposer d’autres contraintes biostratigraphiques à la datation radiométrique U–Pb sur zircon de 417,6 Ma obtenue de New York qui a servi à l’estimation de l’âge de la limite siluro-dévonienne.