Volume 41, Number 2, 2014

EN:

Throughout the 1960s, Hank Williams put Newfoundland on the proverbial global map as one of the most complete cross-sections of the Appalachian Orogen, and he became a champion attractor to this unique geological laboratory. By the end of the 1960s, Williams, together with Bob Stevens, had mapped the rocks of Belle Isle in the treacherous waters north of the Long Range Peninsula, and suggested their siliciclastic rocks were equivalent to those of the Fleur de Lys type sections on the Burlington Peninsula some 200 km away across White Bay, and by implication that the underlying Laurentian basement on Belle Isle should have its counterpart there too. New U–Pb geochronology on zircon from two samples of possible basement to the Fleur de Lys Supergroup is presented here. These data verify unequivocally the wisdom of the original suggestions based on dedicated field work. The new data also provide evidence that by the earliest Ordovician (ca. 483 Ma), high pressure-low temperature metamorphism at depths in excess of 30 km occurred in Fleur de Lys Supergroup domains. The tectonic implications of these findings are explored, and from this it emerges that only new mapping integrated with high-resolution geochronology and thermochronology are required, both on Belle Isle and in the Fleur de Lys Supergroup, to advance beyond the standards set by Hank Williams.

FR:

Tout au long des années 1960, Hank Williams aura mis Terre-Neuve sur la carte mondiale comme étant le lieu de l'une des coupes géologiques les plus complètes de la chaîne de l’orogène des Appalaches, devenant ainsi un attracteur incontournable pour ce laboratoire géologique unique. À la fin des années 1960, Bob Stevens et lui avaient cartographié les rochers de Belle-Isle, dans les eaux traîtresses du nord de la péninsule de Long Range, et proposé que leurs roches siliciclastiques étaient l’équivalent de celles des sections des coupes types Fleur de Lys sur le péninsule péninsule Burlington, quelques 200 km au delà des eaux de White Bay, et en conséquence, que le sous-sol des Laurentides sous-jacent à Belle-Isle devrait avoir sa contrepartie là aussi. Une nouvelle datation géochronologique UPb sur zircon sur deux échantillons, potentiels du substratum du supergroupe de Fleur de Lys, est présentée ici. Ces données corroborent sans équivoque la sagesse des suggestions originales basées sur un travail de terrain méticuleux. Les nouvelles données fournissent aussi la preuve qu’au tout début de l’Ordovicien (env. 483 Ma), qu’un métamorphisme de haute pression et de basse température a sévi à des profondeurs de plus de 30 kilomètres dans les domaines du supergroupe de Fleur de Lys. Les implications tectoniques de ces résultats sont considérées, et de cela il se dégage que seule une nouvelle cartographie intégrée à une géochronologie et une thermochronologie de haute résolution, tant sur Belle-Isle et dans le supergroupe de Fleur de Lys, pourront permettre d’ajouter aux résultats obtenus par Hank Williams.

EN:

We propose an intimate relationship between Silurian terrestrial red bed sedimentation (Old Red Sandstone), slab breakoff-related magmatism and deformation in the Newfoundland Appalachians. Red bed sedimentation started during the Early Silurian, and records the progressive rise of the Salinic mountains in the tectonic hinterland of the orogen. The red beds were mainly deposited in molasse-style foreland basins in front of an eastpropagating terminal Salinic deformation front. New U–Pb zircon dating of volcanic rocks interlayered with the Silurian red beds in key structural locations yielded ages ranging between 425 and 418 Ma, which, combined with the existing geochronological database, suggests that the sedimentary rocks are progressively younger from west to east and overstep the accreted Gondwana- derived terranes. We propose that deposition of the red beds is a good proxy for the time of cratonization of the accreted terranes. Eastward migration of the Salinic deformation front was accompanied by eastward-widening of a slab-breakoff-related asthenospheric window. The latter is interpreted to have formed due to a combination of progressive steepening of the down-going plate following entrance of the leading edge of the Gander margin and its eduction. Gander margin eduction (reversed subduction) is proposed to have been instigated by the trench migration of the Acadian coastal arc built upon the trailing edge of the Gander margin, which developed contemporaneously with the Salinic collision. The resultant thinning of the lithosphere beneath the Salinic orogen, built upon the leading edge of the Gander margin immediately prior to the onset of the Early Devonian Acadian orogeny, set the stage for generation of the widespread bloom of Acadian magmatism.

FR:

Nous proposons qu’il y a eu une relation intime entre la sédimentation des couches rouges continentales au Silurien vieux-grès-rouges), un magmatisme lié à une rupture de segments de croûte, et la déformation appalachienne à Terre-Neuve. La sédimentation des couches rouges qui a débuté au début du Silurien témoigne du soulèvement progressif des monts saliniques de l’arrière-pays tectonique de l’orogène. Les couches rouges se sont déposées sous forme de molasses dans des bassins d’avant-pays, à l’avant du front de déformation salinique terminale qui se déployait vers l’est. De nouvelles datations U-Pb sur zircon de roches volcaniques interstratifiées avec des couches rouges siluriennes en des lieux structurels stratégiques montrent des âges qui varient entre 425 Ma et 418 Ma, ce qui, combiné aux bases de données géochronologiques existantes permet de penser que les roches sédimentaires sont progressivement plus jeunes d’ouest en est, et qu’elles surplombent les terranes accrétés du Gondwana. Nous suggérons que les couches rouges sont de bons indicateurs temporels de la cratonisation des terranes accrétés. La migration vers l’est du front de la déformation salinique a été accompagnée par un élargissement vers l’est d’une fenêtre asthénosphérique liée à une rupture de la croûte. Cette dernière aurait été provoquée par la combinaison de l’enfoncement progressif de la plaque qui a suivi l’entrée du bord d’attaque de la marge de Gander, et son éduction. Nous proposons que l’éduction (l’inverse de la subduction) de la marge de Gander a été provoquée par la migration de la fosse tectonique côtière acadienne, induite par la migration du bord d’attaque de la marge de Gander, contemporaine de la collision salinique. L’amincissement de la lithosphère sous l’orogène salinique qui en a résulté, et qui s’est déployé au bord d’attaque de la marge de Gander juste avant l’enclenchement de l’orogénie acadienne au début du Dévonien, a préparé le terrain du déploiement à grande échelle du magmatisme acadien.

EN:

A combination of deep seismic imaging and drilling has demonstrated that the ocean-continent transition (OCT) of present-day, magma-poor, rifted continental margins is a zone of hyperextension characterized by extreme thinning of the continental crust that exhumed the lowermost crust and/or serpentinized continental mantle onto the seafloor. The OCT on present-day margins is difficult to sample, and so much of our knowledge on the detailed nature of OCT sequences comes from obducted, magma-poor OCT ophiolites such as those preserved in the upper portions of the Alpine fold-and-thrust belt. Allochthonous, lens-shaped bodies of ultramafic rock are common in many other ancient orogenic belts, such as the Caledonian – Appalachian orogen, yet their origin and tectonic significance remains uncertain. We summarize the occurrences of potential ancient OCTs within this orogen, commencing with Laurentian margin sequences where an OCT has previously been inferred (the Dalradian Supergroup of Scotland and Ireland and the Birchy Complex of Newfoundland). We then speculate on the origin of isolated occurrences of Alpine-type peridotite within Laurentian margin sequences in Quebec – Vermont and Virginia – North Carolina, focusing on rift-related units of Late Neoproterozoic age (so as to eliminate a Taconic ophiolite origin). A combination of poor exposure and pervasive Taconic deformation means that origin and emplacement of many ultramafic bodies in the Appalachians will remain uncertain. Nevertheless, the common occurrence of OCT-like rocks along the whole length of the Appalachian – Caledonian margin of Laurentia suggests that the opening of the Iapetus Ocean may have been accompanied by hyperextension and the formation of magma-poor margins along many segments.

FR:

Des travaux d’imagerie sismique et des forages profonds ont montré que la transition océan-continent (OCT) de marges continentales de divergence pauvre en magma exposée de nos jours, correspond à une zone d’hyperétirement tectonique caractérisée par un amincissement extrême de la croûte continentale, qui a exhumé sur le fond marin, jusqu’à la tranche la plus profonde de la croûte continentale, voire du manteau continental serpentinisé. Parce qu’on peut difficilement échantillonner l’OCT sur les marges actuelles, une grande partie de notre compréhension des détails de la nature de l’OCT provient d’ophiolites pauvres en magma d’une OCT obduite, comme celles préservées dans les portions supérieures de la bande plissée alpine. Des masses lenticulaires de roches ultramafiques allochtones sont communes dans de nombreuses autres bandes orogéniques anciennes, comme l’orogène Calédonienne-Appalaches, mais leur origine et signification tectonique reste incertaine. Nous présentons un sommaire des occurrences d’OCT potentielles anciennes de cet orogène, en commençant par des séquences de la marge laurentienne, où la présence d’OCT a déjà été déduites (le Supergroupe Dalradien d’Écosse et d'Irlande, et le complexe de Birchy de Terre-Neuve). Nous spéculons ensuite sur l'origine de cas isolés de péridotite de type alpin dans des séquences de marge des Laurentides du Québec-Vermont et de la Virginie-Caroline du Nord, en nous concentrant sur les unités de rift d'âge néoprotérozoïque tardif (pour éviter les ophiolites du Taconique). La conjonction d’affleurements de piètre qualité et de la déformation taconique omniprésente, signifie que l'origine et la mise en place de nombreuses masses ultramafiques dans les Appalaches demeureront incertaines. Néanmoins, la présence fréquente de roches de type OCT tout le long de la marge Calédonnienne- Appalaches de Laurentia suggère que l'ouverture de l'océan Iapetus peut avoir été accompagnée d’hyper-étirement et de la formation de marges pauvres en magma le long de nombreux segments.

EN:

Magnetic and gravity data from northeastern Cape Breton Island, southwestern Newfoundland, and the intervening Cabot Strait area were compiled and used to generate a series of maps displaying magnetic (filtered total field, first and second derivative) and gravity (Bouguer anomaly onshore, free-air anomaly offshore) information to enhance the anomaly pattern associated with regional geology. With further constraints from previously published seismic reflection interpretations and detailed maps of onshore geology, five two-dimensional subsurface models were generated. Potential field anomalies in the offshore can be correlated with onshore faults, rock units, and pre-Carboniferous terranes. In Newfoundland, the Cabot – Long Range Fault separates Grenvillian basement to the northwest from peri-Gondwanan Port aux Basques subzone basement in the southeast and can be traced to the Wilkie Brook Fault on Cape Breton Island. The Cape Ray Fault/Red Indian Line merges offshore with the Cabot – Long Range Fault so that Notre Dame subzone rocks do not extend across the Cabot Strait area. The Port aux Basques – Exploits subzone boundary crosses the strait but is likely buried by younger rocks onshore in Cape Breton Island. Magnetic halos in the Exploits subzone are probably caused by Silurian – Devonian plutons like those in the Burgeo Intrusive Suite. The Exploits – Bras d’Or terrane boundary is located within the Ingonish magnetic anomaly, which was resolved into four overlapping components representing basement sources intruded into metasedimentary rocks and dioritic and granodioritic plutons of the Bras d’Or terrane. The Bras d’Or terrane can be traced to the Cinq-Cerf block and Grey River areas in southern Newfoundland. The interpretations suggest that Bras d’Or terrane ‘basement’ may underlie all of Exploits subzone, and that the Aspy terrane of Cape Breton Island is part of that subzone.

FR:

Les données magnétométriques et gravimétriques du nord-est de l’île du Cap-Breton, dans le sud-ouest de Terre-Neuve, et de la région du détroit de Cabot contigu, ont été compilées et utilisées pour produire une série de cartes affichant les particularités magnétiques (champ total filtré, dérivé première et seconde) et gravimétriques (anomalie de Bouguer de la côte, anomalie à l’air libre extracôtière) pour ajouter à la compréhension des motifs d’anomalie de la géologie régionale. En tenant compte des limitations imposées par les interprétations de données de levés de sismique réflexion déjà publiées et de cartes détaillées de géologie continentale, cinq modèles 2D du sous-sol ont été produits. Des anomalies de champ potentiel en zone extracôtière peuvent être corrélées avec des failles, des unités lithologiques et des terranes pré-carbonifères sur la côte. Sur l’île de Terre-Neuve, la faille de Cabot-Long Range qui sépare le socle grenvillien au nord-ouest de la sous-zone de socle péri-gondwanienne, de Port-aux- Basques au sud-est, peut être reliée à la faille de Wilkie Brook sur l’île du Cap-Breton. La faille du Cap Ray et la linéation de Red Indian se fondent au large avec la faille de Cabot – Long Range, ce qui signifie que les roches de la sous-zone de Notre-Dame ne traversent pas la région du détroit de Cabot. La limite de la sous-zone de Port aux Basques-Exploits traverse le détroit, mais elle est vraisemblablement enfouie sous des roches plus jeunes sur l’île du Cap-Breton. Les halos magnétiques dans la sous-zone Exploits sont probablement causés par des plutons siluro-dévoniens comme c’est le cas de ceux de la séquence intrusive de Burgeo. La limite du terrane Exploits-Bras d’Or est située dans l’anomalie magnétique Ingonish, laquelle s’est révélée être constituée de quatre composantes superposées représentant des sources de socle engoncées dans des roches métasédimentaires, et dans des plutons dioritiques et granodioritiques du terrane de Bras d’Or. On peut suivre le terrane de Bras d’Or jusque dans les régions du bloc de Cinq-Cerf et de Grey River dans le sud de Terre- Neuve. Les interprétations permettent de penser que le « socle » du terrane de Bras d’Or pourrait constituer l’assise rocheuse de la sous-zone Exploits, et que le terrane Aspy de l’île du Cap- Breton ferait partie de cette sous-zone.

EN:

Geological evidence, including the presence of two passive margin platforms, juxtaposed and mismatched deformation between North America and more outboard terranes, as well as the lack of rift deposits, suggest that North America was the lower plate during both the Sevier and Laramide events and that subduction dipped westward beneath the Cordilleran Ribbon Continent (Rubia). Terranes within the composite ribbon continent, now present in the Canadian Cordillera, collided with western North America during the 125–105 Ma Sevier event and were transported northward during the ~80–58 Ma Laramide event, which affected the Cordillera from South America to Alaska. New high-resolution mantle tomography beneath North America reveals a huge slab wall that extends vertically for over 1000 km, marks the site of long-lived subduction, and provides independent verification of the westward-dipping subduction model. Other workers analyzed paleogeographic trajectories and concluded that the initial collision took place in Canada at about 160 Ma – a time and place for which there is no deformational thickening on the North American platform – and later farther west where subduction was not likely westward, but eastward. However, by utilizing a meridionally corrected North American paleogeographic trajectory, coupled with the geologically most reasonable location for the initial deformation, the position of western North America with respect to the relict superslab parsimoniously accounts for the timing and extents of both the Sevier and Laramide events.

FR:

Les indications géologiques, en particulier la présence de deux marges de plateforme passives, de déformations adjacentes non-conformes entre l’Amérique du Nord et les terranes extérieurs, ainsi que l’absence de gisements de rift, permet de croire que l’Amérique du Nord était la plaque sous-jacente durant les événements de Sevier et de Laramide et que la subduction plongeait vers l’ouest sous le continent rubané de la Cordillères (Rubia). Les terranes du continent rubané composite, maintenant au sein de la Cordillère canadienne, sont entrés en collision avec l’ouest de l’Amérique du Nord durant l’événement Sevier (125-105 Ma), et ont été transportés vers le nord durant l’événement Laramide (~80–58 Ma), laquelle a affecté la Cordillère, de l’Amérique du Sud à l’Alaska. Une nouvelle tomographie haute résolution du manteau sous l’Amérique du Nord montre la présence d’un gigantesque mur de plaques vertical qui s’étend sur 1 000 km, marque le site d’une subduction de longue haleine, et offre une validation indépendante du modèle d’une subduction à pendage vers l’ouest. D’autres chercheurs ont analysé les trajectoires paléogéographiques et conclu que la collision initiale s’est produite au Canada vers 160 Ma – un moment et un endroit sans épaississement par déformation sur la plateforme d’Amérique du Nord – et plus tard plus à l’ouest, là où la subduction n’était vraisemblablement pas vers l’ouest, mais vers l’est. Cela dit, en considérant une trajectoire paléogéographique de l’Amérique du Nord corrigée longitudinalement, avec la position géologique la plus probable de la déformation initiale, la position de la portion ouest de l’Amérique du Nord par rapport aux restes de la super-plaque explique alors facilement la chronologie et l’étendue des épisodes Sevier et Laramide.

EN:

A minimum 5000-km long obductiondriven orogeny of medial to late Cretaceous age is located between Cyrenaica in eastern Libya and Oman. It is herein called the Ayyubid Orogen after the Ayyubid Empire that covered much of its territory. The Ayyubid orogen is distinct from other Alpide orogens and has two main parts: a western, mainly germanotype belt and an eastern mainly alpinotype belt. The germanotype belt formed largely as a result of an aborted obduction, whereas the alpinotype part formed as a result of successful and large-scale obduction events that choked a nascent subduction zone. The mainly germanotype part coincides with Erich Krenkel’s Syrian Arc (Syrischer Bogen) and the alpinotype part with Ricou’s Peri-Arabian Ophiolitic Crescent (Croissant Ophiolitique péri-Arabe). These belts formed as a consequence of the interaction of one of the now-vanished Tethyan plates and Afro-Arabia. The Africa-Eurasia relative motion has influenced the orogen's evolution, but was not the main causative agent. Similar large and complex obduction-driven orogens similar to the Ayyubids may exist along the Ordovician Newfoundland/ Scotland margin of the Caledonides and along the Ordovician European margin of the Uralides.

FR:

Entre la Cyrénaïque dans l'est de la Libye et Oman, se trouve un ceinture orogénique d’au moins 5 000 km de longueur créé par obduction au Crétacé moyen et tardif. Nous le nommons ici l’orogène ayyoubide d’après l'empire ayyoubide qui couvrait une grande partie de son territoire. L'orogène ayyoubide qui est distincte des autres orogènes alpides, comporte deux parties principales : une bande occidentale, principalement germanotype, et une bande orientale principalement alpinotype. La bande germanotype s’est formée en grande partie à la suite d'une obduction avortée, tandis que la partie alpinotype s’est formée par des épisodes d’obduction à grande échelle qui ont étranglé une zone de subduction naissante. La partie principalement germanotype coïncide avec l’arc syrien d’Erich Krenkel (Syrischer Bogen), alors que la partie alpinotype correspond au croissant ophiolitique péri-Arabe de Ricou (Croissant ophiolitique péri-Arabe). Ces bandes se sont formées par l'interaction de l'une des plaques de la Téthys, maintenant disparues, avec l’Afro-Arabie. Le mouvement relatif Afrique-Eurasie a influencé l'évolution de l'orogène, mais ça n’a pas été le principal facteur. Des orogènes grandes et complexes résultant de mécanismes d’obduction similaires à l’orogène Ayyoubide peuvent exister le long de la marge des Calédonides de l'Ordovicien de Terre-Neuve/Écosse et le long de la marge européenne des Uralides de l'Ordovicien.