Volume 49, Number 1, 2022

EN:

The Laberge Group is an Early to Middle Jurassic sequence of mostly siliciclastic sedimentary rocks that were deposited in a marginal marine environment in the northern Canadian Cordillera. It forms a long narrow belt with a total thickness of 3–4 km extending for more than 600 km across southern Yukon and northwestern British Columbia. These sedimentary rocks overlap the Yukon-Tanana, Stikinia and Cache Creek terranes that form the main components of the Intermontane superterrane. The Laberge Group contains a record of the erosion of some of these terranes, and also offers some constraints on the timing of their amalgamation and accretion to the Laurentian margin. The Laberge Group was deposited with local unconformity on the Late Triassic Stuhini Group (in British Columbia) and correlative Lewes River Group (in Yukon), both of which are volcanic-rich, and assigned to the Stikinia terrane. The Laberge Group is in turn overlain by Middle Jurassic to Cretaceous clastic rocks, including the Bowser Lake Group in BC and the Tantalus Formation in Yukon. Clast compositions and detrital zircon populations within the Laberge Group and between it and these bounding units indicate major shifts in depositional environment, basin extent and detrital sources from Late Triassic to Late Jurassic. During the Early Jurassic clast compositions in the Laberge Group shifted from sediment- and volcanic-dominated to plutonic-dominated, and detrital zircon populations are dominated by grains that yield ages that approach or overlap their inferred depositional ages. This pattern is consistent with progressive dissection and unroofing of (an) active arc(s) to eventually expose Triassic to Jurassic plutonic suites. Detrital rutile and muscovite data from the Laberge Group indicate rapid cooling and then exhumation of adjoining metamorphic rocks during the Early Jurassic, allowing these to contribute detritus on a more local scale. The most likely source for such metamorphic detritus is within the Yukon-Tanana terrane, and its presence in the Laberge Group may constrain the timing of amalgamation and accretion of the Yukon-Tanana and Stikinia terranes. Thermochronological data also provide new insights into the evolution of the Laberge Group basin. Results from the U–Th/(He) method on detrital apatite suggest that most areas experienced post-depositional heating to 60°C or more, whereas U–Th/(He) results from detrital zircon show that heating to more than 200°C occurred on a more local scale. In detail, Laberge Group cooling and exhumation was at least in part structurally controlled, with more strongly heated areas situated in the footwall of an important regional fault system. The thermochronological data are preliminary, but they suggest potential to eventually constrain the kinematics and timing of inversion across the Laberge Group basin and may also have implications for its energy prospectivity.

In summary, the Laberge Group is a complex package of sedimentary rocks developed in an active, evolving tectonic realm, and many questions remain about the details of its sources and evolution. Nevertheless, the available information demonstrates the potential of combined geochronological and thermochronological methods applied to detrital minerals to unravel links between regional tectonics, basin development and clastic sedimentation.

FR:

Le groupe de Laberge est une séquence du Jurassique inférieur à moyen composée principalement de roches sédimentaires silicoclastiques qui se sont déposées dans un milieu margino-marin, dans le nord de la Cordillère canadienne. Il forme une longue ceinture étroite d'une épaisseur totale de 3 à 4 km s'étendant sur plus de 600 km à travers le sud du Yukon et le nord-ouest de la Colombie-Britannique. Ces roches sédimentaires chevauchent les terranes Yukon-Tanana, Stikinia et Cache Creek qui forment les principales composantes du superterrane Intermontagneux. Le groupe de Laberge contient un enregistrement de l'érosion de certains de ces terranes, et offre également certaines contraintes sur la datation de leur amalgamation et de leur accrétion à la marge laurentienne. Le groupe de Laberge a été déposé avec une discordance locale sur le groupe de Stuhini du Trias supérieur (en Colombie-Britannique) et le groupe corrélatif de Lewes River (au Yukon), tous deux riches en volcans et attribués au terrane de Stikinia. Le groupe de Laberge est à son tour recouvert de roches clastiques du Jurassique moyen à Crétacé, comprenant le groupe de Bowser Lake en Colombie-Britannique et la formation de Tantalus au Yukon. Les compositions de clastes et les populations de zircons détritiques au sein du groupe de Laberge et entre celui-ci, et ces unités limitrophes indiquent des changements majeurs dans l'environnement de dépôt, l'étendue du bassin et les sources détritiques du Trias supérieur jusqu’au Jurassique supérieur. Au cours du Jurassique inférieur, les compositions des clastes du groupe de Laberge sont passées d'une prédominance sédimentaire et volcanique à une prédominance plutonique, et les populations de zircons détritiques sont dominées par des grains qui donnent des âges qui se rapprochent ou chevauchent l’âge présumé de leur déposition. Ce modèle est cohérent avec la dissection progressive et le dévoilement d'un ou plusieurs arcs actifs pour éventuellement exposer les suites plutoniques du Trias au Jurassique. Les données sur le rutile détritique et la muscovite du groupe de Laberge indiquent un refroidissement rapide puis une exhumation des roches métamorphiques adjacentes au cours du Jurassique inférieur, permettant à celles-ci d’ajouter des débris à une échelle plus locale. La source la plus probable de ces débris métamorphiques se trouve dans le terrane Yukon-Tanana, et sa présence dans le groupe de Laberge peut apporter des contraintes sur la datation de l'amalgamation et de l'accrétion des terranes Yukon-Tanana et Stikinia. Les données thermo-chronologiques apportent également de nouveaux éclairages sur l'évolution du bassin du groupe de Laberge. Les résultats de la méthode U–Th/(He) sur l'apatite détritique suggèrent que la plupart des régions ont été soumises à des conditions de température post-dépôt de 60°C ou plus, tandis que les résultats U–Th/(He) sur zircon détritique montrent que des conditions de température de plus de 200° C se sont produites à une échelle plus locale. Dans le détail, le refroidissement et l'exhumation du groupe de Laberge étaient au moins en partie structurellement contrôlés, avec des régions plus fortement chauffées situées dans le mur d'un important système de failles régionales. Les données thermo-chronologiques sont préliminaires, mais elles suggèrent un potentiel pour éventuellement contraindre la cinématique et le moment de l'inversion à travers le bassin du groupe de Laberge et peuvent également avoir des implications sur sa capacité énergétique.

En résumé, le groupe de Laberge est un ensemble complexe de roches sédimentaires développées dans un domaine tectonique actif et en évolution, et de nombreuses questions demeurent quant aux détails de ses sources et de son évolution. Néanmoins, les informations disponibles démontrent le potentiel de la combinaison des méthodes géochronologiques et thermo-chronologiques appliquées aux minéraux détritiques pour démêler les liens entre la tectonique régionale, le développement du bassin et la sédimentation clastique.

EN:

The idea of a great pre-glacial river that drained much of North America into the Arctic waters of modern Canada was first suggested in 1895 by Robert A. Bell. In the 1970s, petroleum exploration in Hudson Strait and the Labrador Sea located the massive, submerged delta of what is now known as the Bell River. Reconstructions suggest that three main branches of the Bell River joined up near modern Hudson Bay. The eastern branch largely drained the Canadian Shield, but the central and western branches had headwaters in the Cordilleran orogenic belt and its foreland in the present-day U.S. and northwestern Canada, respectively.

We present new detrital zircon U–Pb data from Lower Oligocene and Lower Miocene sand from an exploration well in the Saglek delta of the northern Labrador Sea. In conjunction with other detrital zircon results from the Labrador Sea (and elsewhere) these data record the configuration and history of this continental-scale drainage basin in more detail. Mesozoic and younger detrital zircon grains (< 250 Ma) are subordinate to Precambrian age groupings, but Cenozoic populations become more abundant during the Oligocene, suggesting that the basin had expanded into areas now occupied by the Colorado Plateau and the Basin-and-Range Province. Proterozoic and Phanerozoic detrital zircon grain populations in Saglek delta sediments are similar to those of the Pliocene Colorado River. The results support an earlier idea that initial incision of the Grand Canyon and denudation of the Colorado Plateau were associated with a north-flowing paleo-river that fed into the Bell River basin. This contribution continued until the Pliocene capture of this ancestral river by the Gulf of California basin, after which the excavation of the modern Grand Canyon was completed. The Bell River drainage basin was later blocked by the expansion of Pleistocene ice sheets.

FR:

L'idée d'un grand fleuve préglaciaire qui drainait une grande partie de l'Amérique du Nord vers les eaux arctiques du Canada moderne a été suggérée pour la première fois en 1895 par Robert A. Bell. Dans les années 1970, l'exploration pétrolière dans le détroit d'Hudson et la mer du Labrador a localisé l'immense delta submergé de ce qui est maintenant connu sous le nom de rivière Bell. Les reconstructions suggèrent que trois bras principaux de la rivière Bell se rejoignent près de la baie d'Hudson moderne. Le bras oriental drainait en grande partie le Bouclier canadien, tandis que le bras central et le bras occidental avaient des sources dans la ceinture orogénique de la Cordillère et son avant-pays dans les États-Unis et le nord-ouest du Canada actuels, respectivement.

Nous présentons de nouvelles données U–Pb sur zircons détritiques issus de sable de l'Oligocène inférieur et du Miocène inférieur provenant d'un puits d'exploration dans le delta de Saglek, dans le nord de la mer du Labrador. En conjonction avec d'autres résultats de zircons détritiques de la mer du Labrador (et d'ailleurs), ces données enregistrent la configuration et l'histoire de ce bassin versant à l'échelle continentale avec plus de détail. Les grains de zircons détritiques mésozoïques et plus jeunes (< 250 Ma) sont subordonnés aux groupes d'âge précambriens, mais les populations cénozoïques deviennent plus abondantes au cours de l'Oligocène, ce qui suggère que le bassin s'est étendu dans des zones maintenant occupées par le plateau du Colorado et la province de Basin-and Range. Les populations de grains de zircons détritiques du Protérozoïque et du Phanérozoïque dans les sédiments du delta de Saglek sont similaires à celles du fleuve Colorado du Pliocène. Les résultats corroborent une idée antérieure selon laquelle l'incision initiale du Grand Canyon et la dénudation du plateau du Colorado étaient associées à une paléo-rivière coulant vers le nord qui alimentait le bassin de la rivière Bell. Cette contribution s'est poursuivie jusqu'à la capture de cette rivière ancestrale par le bassin du golfe de Californie au Pliocène, après quoi l'excavation du Grand Canyon moderne a été achevée. Le bassin versant de la rivière Bell a ensuite été bloqué par l'expansion des calottes glaciaires du Pléistocène.

EN:

This field trip is an excursion through the exquisite, nearly pristine exposures of a Silurian, felsic-dominated bimodal volcanic and sedimentary sequence exposed in the Passamaquoddy Bay area of southwestern, New Brunswick (Eastport Formation). These rocks form the northwest extension of the Coastal Volcanic Belt that extends from southwestern New Brunswick to the southern coast of Maine. The sequence is significant because it is part of a large bimodal igneous province with evidence for supervolcano-scale eruptions that began to form during the close of the Salinic Orogeny (about 424 Ma), and continued into the Acadian Orogeny (421–400 Ma). The geochemical characteristic of the rocks can be explained by extension related volcanism but the specific drivers of the extension are uncertain. The Passamaquoddy Bay sequence is 4 km thick and comprises four cycles of basaltic-rhyolitic volcanism. Basaltic volcanism typically precedes rhyolitic volcanism in Cycles 1–3. Cycle 4 represents the waning stages of volcanism and is dominated by peritidal sediments and basaltic volcanics. A spectrum of eruptive and emplacement mechanisms is represented ranging from the Hawaiian and Strombolian-type volcanism of the basaltic flows and pyroclastic scoria deposits, to highly explosive sub-Plinian to Plinian rhyolitic pyroclastic eruptions forming pyroclastic density currents (PDC) and high grade rheomorphic ignimbrites. During this field trip we will examine key exposures illustrating this spectrum of eruptive and emplacement processes, and their diagnostic characteristics, along with evidence for the interaction between mafic and felsic magmas and a variety of peperitic breccias formed as a result of emplacement of flows on wet peritidal sediments. The constraints the depositional setting and voluminous bimodal volcanism places on tectonic models will also be considered.

FR:

Cette sortie sur le terrain est une excursion à travers les magnifiques affleurements pratiquement non altérés d'une séquence volcanique et sédimentaire bimodale silurienne à dominance felsique exposée dans la région de la baie de Passamaquoddy, au sud-ouest du Nouveau-Brunswick (Formation d'Eastport). Ces roches forment le prolongement nord-ouest de la Ceinture volcanique côtière qui s'étend du sud-ouest du Nouveau-Brunswick à la côte sud du Maine. La séquence est importante car elle fait partie d'une grande province ignée bimodale comprenant des preuves de super éruptions volcaniques qui ont commencé à se former à la fin de l'orogenèse salinique (environ 424 Ma) et se sont poursuivies pendant l'orogenèse acadienne (421–400 Ma). La caractéristique géochimique des roches peut être expliquée par le volcanisme lié à l'extension, mais les facteurs spécifiques de l'extension sont incertains. La séquence de la baie de Passamaquoddy a une épaisseur de 4 km et comprend quatre cycles de volcanisme basaltique-rhyolitique. Le volcanisme basaltique précède généralement le volcanisme rhyolitique dans les cycles 1–3. Le cycle 4 représente les stades décroissants du volcanisme et est dominé par des sédiments péritidaux et des roches volcaniques basaltiques. Une variété de mécanismes éruptifs et de mises en place est représentée, allant du volcanisme de type hawaïen et strombolien des coulées basaltiques et des dépôts de scories pyroclastiques, aux éruptions pyroclastiques rhyolitiques hautement explosives sous-pliniennes à pliniennes formant des courants de densité pyroclastiques et des ignimbrites rhéomorphes à haute teneur. Au cours de cette visite sur le terrain, nous examinerons les affleurements clés illustrant cette gamme de processus éruptifs et de mises en place, et leurs caractéristiques diagnostiques, ainsi que les preuves de l'interaction entre les magmas mafiques et felsiques et une variété de brèches pépéritiques formées à la suite de la mise en place de coulées sur des sédiments péritidaux humides. Les contraintes que le contexte de dépôt et le vaste volcanisme bimodal imposent aux modèles tectoniques seront également examinées.