Volume 31, numéro 3, fall 1995

EN :

Detailed mapping shows that the Fisset Brook Formation in the Lake Ainslie - Gillanders Mountain area consists of a lowermost sedimentary unit overlain by basaltic and rhyolitic units. The sedimentary unit is mainly arkosic pebble conglomerate and siltstone, and unconformably overlies or is in faulted contact with older meta-morphic and plutonic rocks. Scattered gabbroic plutons and dykes in the sedimentary unit are interpreted to represent "feeders" to the overlying basaltic flows. The basaltic unit consists mainly of subaerial flows, locally interlayered and intermixed with red-brown siltstone. The overlying rhyolitic unit consists mainly of eutaxitic to spherulitic flows or welded tuffs, with less abundant lapilli tuff. In the Lake Ainslie area, these rocks occur in a north-south array of rhombic fault blocks, whereas in the Gillanders Mountain area, the dominant structure is a large-scale anticlinal fold closing toward the south, cored largely by rocks of the Fisset Brook Formation. The chemical compositions of the basalt and rhyolite in both areas have been modified by alteration, but discrimination diagrams using relatively immobile elements, including rare-earth elements, indicate that the basalts and gabbros are continental, within-plate tholeiites. The rhyolites also have features indicative of origin in a within-plate setting, but are depleted in Y, Zr, and rare-earth elements compared to A-type granites. A rhyolite sample yielded a U-Pb (zircon) age of 373 ± 4 Ma, thus indicating that the Fisset Brook Formation in the Lake Ainslie - Gillanders Mountain area is Middle to earliest Late Devonian in age, not Late Devonian to Early Carboniferous as previously inferred.

FR :

Une cartographie detaillee montre que la Formation Fisset Brook dans le secteur du lac Ainslie et du mont Gillanders est constitute d'une base scdimentairc recouverte d'unites basaltique et rhyolitique. La base scdimentairc est principalement formic d'un conglomcrat de galets arkosiques et de siltstones; elle repose de fat;on discordante ou par contact faille sur des roches mltamorphiques et plutoniques. Les dykes et les plutons gabbrotques disperses dans l'unite' scdimentairc sont interpreted comme des systemes d'alimentation » des ecoulcments basaltiques sus-jacents. L'unite" basaltique est principalement constitute d'ecoulements subacriens, localement interstratifies et entremeles de siltstone brun rougeatre. L'unite rhyolitique sus-jacente est essentiellement composee d'ecoulements eutaxiques a sphlrolitiqucs ou de tufs soudes, avec des conglomerats volcaniques a lapilli dans une matrice fine moins abondants. Dans le secteur du lac Ainslie, ces roches sc presenters en une rangee nord-sud de blocs failles rhombiques, tandis que dans le secteur du mont Gillanders, la structure dominante est un plissement anticlinal a grande ichelle qui se referme vers le sud et qui abrite en son cocur une quantity substantielle de roches de la Formation Fisset Brook. Les compositions chimiques du basalte et de la rhyolite des deux secteurs ont ete modifiees par alteration, mais des schemas de discrimination utilisant des elements relativement immobiles, dont des elements de terres rarcs, revelent que les basaltes et les gabbros sont des tholeiites intra-plaque continentaux. Les rhyolites possedent en outre des caracteristiques qui temoignent qu'elles proviennent d'un cadre intra-plaque, mais elles sont pauvres en Y, en Zr et en Elements de terres rares comparativement aux granites de type A. Une datation au U-Pb (zircon) d'un echantillon de rhyolite lui a attribue un age de 373 ± 4 Ma, ce qui revele que la Formation Fisset Brook du secteur du lac Ainslie et du mont Gillanders remonte a la periode du Devonien moyen au debut du Devonien superieur, et non a celle du Devonien superieur au Carboniferc infericur comme on I'avait auparavant laisser entendre.

[Traduit par la redaction]

EN :

This paper presents the results of a microthcrmomctric study of fluid inclusions in authigenic dolomite (pre-ore), sphalerite (syn-ore), calcite and quartz (syn- to post-ore) from the Gays River Zn-Pb deposit and its surrounding barren carbonates. Homogenization temperature (Th) and salinity data from the deposit indicate that during precipitation of most sphalerite and minor calcite and quartz, a high-temperature (£200CC), high-salinity (£27 wt. V. NaCl eq.) fluid mixed with a fluid having lower temperature (Th=107-147°C) and salinity (24 wt. % NaCl eq.), i.e., the fluid that dolomitized the carbonates and saturated their pores before mineralization. During precipitation of most calcite and minor sphalerite, a third fluid with lower salinity (<20 wt. */• NaCl eq.) and temperature (Th<90°C) affected the hydrothermal system and mixed with the two pre-existing fluids. A similar mixing trend has been observed for the barren areas. A group of fluid inclusions in calcite (both from the deposit and barren areas) have very low salinities (0.4-14 wt. % NaCl eq.) and variable T(, (60-246°C); these results are interpreted as artifacts due to leaking and refill by late, low-salinity fluids.

FR :

Cet article presente les resultats d'unc etude microthermomdtrique d'inclusions fluides dans la dolomite (pre-mineralisation), la sphalerite (syn-mine>alisation), la calcite et le quartz authigenes (syn- a post-mineralisation) du depdt de Zn-Pb de Gays River et de ses environs non mineralises. Les donnies de la temperature d'homoglntisation (Th) et de la salinite du depdt indiquent que pendant la precipitation d'une part majeure de la sphalerite et d'une faible part de la calcite et du quartz, un fluidc de hautes temperature (£200°C) et salinite) (£27% poids en equivalent NaCl) se serait melange avec un fluidc de plus basses temperature (Th=107-147°C) et salinite (24% poids en Equivalent NaCl), i.e. celui qui a dolomitise les carbonates et sature leur pores avant la mineralisation. Pendant la precipitation de la plus grande part de la calcite and d'une faible part de la sphalerite, un troisiemc fluide, de plus faibles salinite (<20% poids en equivalent NaCl) et temperature (Th<90°C), a aflecte le systeme hydrothermal et s'est melange avec les deux fluides priexistants. Un mode de melange similaire est observe dans les regions non mineralisees. Un groupe d'inclusions fluides dans la calcite (du depdt et des regions non mine>alisecs) ont des salinites tres basses (0.4-14 poids en equivalent NaCl) et des Th variables (60-246°C). Ces resultats sont interpretes comme des artifacts dus a des fuites et a un remplisage par les fluides tardifs de basse salinite.

EN :

Mapping, pctrological studies, and U-Pb dating of volcanic and plutonic units have provided a new understanding of the stratigraphy and paleotectonic setting of rocks in the Guysborough area. From base to top, the stratigraphic sequence is interpreted to consist of: (1) volcanic flows and pyroclastic rocks, with minor intcrlayered sedimentary rocks (Sunnyville Formation), (2) varied conglomerate (Glenkeen Formation), (3) quartz wacke with minor interlayered quartz arenite and conglomerate, and (4) massive to shaly or laminated siltstone. These volcanic and sedimentary units arc intruded by small gabbroic plutons, sills, and dykes. All the units are early Middle Devonian, based on a U-Pb (zircon) age of 389 ± 2 Ma for rhyolitic tuff from the Sunnyville Formation, and a preliminary U-Pb (baddelcyite) age of ca. 38S Ma for one of the gabbroic plutons in the siltstone unit.

Based on whole-rock chemistry, the mafic volcanic and gabbroic rocks are similar, and formed in a continental within-plate setting. However, the rocks in the eastern part of the map area are more alkalic than those in the west, which are dominantly tholeiitic. The mafic magmas are interpreted to have formed by partial melting of the subcontinental upper mantle and to have evolved by crystal fractionation processes; the more alkalic magmas in the east may represent lesser amounts of partial melting in that area. This interpretation is consistent with the presence of felsic volcanic rocks only in the western part of the area. They may represent crustal melts formed as a result of mafic magma underplating of the crust.

The regional tectonic significance of these igneous rocks is not yet resolved, but they are clearly older than Late Devonian to Carboniferous igneous units elsewhere in northern mainland Nova Scotia and in Cape Breton Island with which they were previously assumed to be correlative.

FR :

Des travaux de cartographic, des etudes petrologiques et la datation au U-Pb d'unites volcaniques et plutoniques ont permis une meilleure comprehension de la stratigraphic et du cadre paieotcctonique des roches du secteur de Guysborough. On interprets la composition de la sequence stratigraphique comme suit, de sa base a son sommet : 1) des ecoulements volcaniques et des roches pyroclastiques, avec unc proportion mineure de roches sedimentaires intercalecs (Formation Sunnyville); 2) un conglomerat diversify (Formation Glenkeen); 3) de la wacke qurtzeuse avec une presence mineure de conglomerat et de quartzite sedimentaire interstratifies; et 4) des siltstones massifs a schistcux ou feuilletes. Ces unites volcaniques et s6dimentaires sont penitries par de petits dykes, filons-couches et plutons gabbrolques. Toutes les unites remontcnt au debut du Devonicn moyen d'apres une datation au U-Pb (zircon) situant a 389+2 Ma le tuf rhyolitique de la Formation Sunnyville ainsi qu'une datation au U-Pb (baddeleyite) situant provisoirement 1'un des plutons gabbrolques de I'unite de siltstones a environ 38S Ma.

D'apres la chimie des roches, les roches volcanomaflques et gabbrolques sont semblabes et elles se sont formers dans un cadre intra-plaque continental. Les roches de la partie orientate du secteur cartographique sont cependant plus alcalines que cclles de I'ouest, en predominance thoieiitiques. Selon 1'interpretation avanc£e, les magmas mafiques sc seraient formes par suite d'une fonte partielle du manteau sous-continental superieur et ils auraient ivolue au moyen de processus de diffeienciation magmatique; les magmas plus alcalins de l'est pourraient representor une fonte partielle moins importante dans ce secteur. Cette interpretation est compatible avec la presence de roches volcano-felsiques limitee a la partie ouest du secteur. Elles pourraient representor des elements crustaux fondus formes par suite d'une remontie de magma maflque sous les plaques de la croOte.

On n'a pas encore determine ('importance tectonique regionale dc ces roches ignies, mais elles sont clairement plus anciennes que les unites ignees du Devonien superieur au Carbonifere des autres regions de I'interieur de la Nouvelle-Ecosse et de l'flc du Cap-Breton avec lesquelles on les supposait auparavant correlatives.

[Traduit par la redaction]

EN :

The Upper Visean to Namurian Mabou Group of Cape Breton Island conformably overlies highest marine carbonate strata of the Windsor Group and unconformably (? also conformably) underlies the mainly fluviatile Cumberland Group. Regionally, the Mabou Group, dominated by fine grained clastic rocks, comprises a lower grey facies assemblage of proposed lacustrine origin, and an upper red facies of fluviatile origin. The grey facies is represented by the Hastings Formation in western Cape Breton Island, by the Cape Dauphin Formation in the Sydney Basin, and by the lower parts of the MacKeigan Lake Formation in the Loch Lomond Basin of southeastern Cape Breton Island. The red facies comprises the Pomquct Formation in western Cape Breton Island, the Point Edward formation in the Sydney Basin, and the upper part of the MacKeigan Lake Formation. The ubiquitous presence of thin, laterally discontinuous limestone beds in the lower grey facies of the Mabou Group is a useful guide to stratigraphic position. These carbonate beds include wackestones and grainstones containing intraclasts and ooids as well as ostracods and serpulids. Stromatolites are the most common carbonate rock type within the grey facies of the Mabou Group. Faunal elements characteristic of normal marine environments are conspicuously absent. The carbonate rocks and associated siliciclastic sediments indicate that deposition of the Mabou Group grey facies occurred within a shallow subaqueous environment undergoing intermittent periods of sub-aerial exposure, a setting consistent with lacustrine conditions, traditionally postulated for lower Mabou Group sedimentation. Initially elevated salinities reflecting the last stages of marine evaporite sedimentation gave way progressively to brackish and then fresh-water conditions as the Late Visean arid climate moderated during earliest Namurian time.

FR :

Le Groupc du Viseen superieur au Namurien de Mabou, sur Tile du Cap-Breton, recouvre de facon concordante les strates marines de carbonates les plus eJcvdcs du Groupe de Windsor ct il est sous-jacent de facon discordante (egalement concordante ?) au Groupe essentiellement fluviatile de Cumberland. Rigionalcment, le Groupe de Mabou, doming par des roches clastiques a grain fin, englobe un assemblage inferieur de facies gris qu'on propose ctre d'origine lacustre ainsi qu'un facies superieur rouge d'origine fluviatile. Le facies gris est represents par la Formation Hastings dans l'ouest de Pile du Cap-Breton, par la Formation Cape Dauphin dans le bassin de Sydney et par les parties inferieures de la Formation MacKeigan Lake dans le bassin de Loch Lomond, dans le sud-est de I'ile du Cap-Breton. Le facies rouge comprend la Formation Pomquet dans l'ouest de 1 * lie du Cap-Breton, la formation Point Edward dans le bassin de Sydney et la partie superieurc de la Formation MacKeigan Lake. La presence omnipr£sente de couches discontinues de calcaire dans le facies inferieur gris du Groupe de Mabou constitue un guide utile sur sa position stratigraphique. Ces strates de carbonates comprennent des wackestones et des grainstones qui renferment des intraclastcs et des oolithes de meme que des Ostracodes et des serpules. Les stromatolithes constituent le type de roches carbonatees les plus rdpandues a l'inte>ieur du facies gris du Groupe de Mabou. Les elements fauniques caractlristiques des milieux marins normaux sont manifestement absents. Les roches carbonatees et les sediments silicoclastiques revelent que la sedimentation du facies gris du Groupe de Mabou est survenue a l'interieur d'un milieu subaquatique peu profond soumis a des periodes intermittentes d'exposition suba6rienne, c.-a-d. un cadre compatible avec les conditions lacustres, postule par le passe en ce qui touche la sedimentation de la partie inferieurc du Groupc de Mabou. Les salinites initialement elevees correspondant aux dcrniers stades de la sedimentation marine d'evaporite ont progrcssivement etc rcmplacecs par des caux saumatres puis de I'eau douce au fur et a mesure que le climat aride du Viseen superieur s'est adouci au tout debut du Namurien.

[Traduit par la redaction]

EN :

Petroleum industry seismic reflection data and gravity profiles were used to interpret offshore and onshore geological structures in the Carboniferous Antigonish-Mabou Subbasin. Four seismic horizons were mapped, and the deepest (reflection 'A'; near the base of the Windsor Group) was contoured to produce a time-structure map of the subbasin. The Antigonish-Mabou Subbasin is structurally complex and deepens to 2.8 s two-way time (S600 m) in the north-central part of St. Georges Bay. It is substantially thinner onshore in the Antigonish (up to 1.0 s; 2000 m) and Mabou areas (up to 1.6 s; 3200 m).

The geophysical data have revealed more complex structures at depth than previously shown by surface mapping, boreholes or shallow penetration marine seismic profiling data. Within the subbasin, low angle thrusts and high angle strike-slip faults, salt structures and elevated basement blocks were mapped. Some faults have large throws (up to 3200 m) and separate large uplifted basement blocks from deeper basinal areas. Movement on the faults is of post Windsor age. New evidence for thrusting is provided by: seismic data in southern St. Georges Bay; onshore seismic profiles in the Mull River area; and gravity profiles near Antigonish. Only one of these thrust faults has been mapped at the surface by previous workers in the area.

The thrust faults place Windsor Group and older rocks over basal Windsor Group reflections (reflection 'A'). The thrust faults appear to terminate in the Windsor Group, where movement on the thrusts is transferred to back-thrusts and/or transformed into disharmonic folding above a decollement within the Windsor Group evaporites.

FR :

Des profils gravimitriques et des donnees de reflexion sismique de I'industric petroliere ont ete utilise* aux fins de 1'interpretation de structures glologiques coticres et marines du sous-bassin du Carbonifere d'Antigonish-Mabou. Quatre horizons sismiques ont 6it cartographies et on a leve les courbes de niveau de I'horizon le plus profond (reflexion A », pres de la base du Groupe de Windsor) afin de realiser une carte de la structure temporelle du sous-bassin. Le sous-bassin d'Antigonish-Mabou est structuralement complexe et il s'approfondit a 2,8 s dans les deux sens (S 600 m) dans le centre-nord de la baie de St. Georges. II est substantiellement plus mince dans les sectcurs cotiers des regions d'Antigonish (jusqu'a 1,0 5 — 2 000 m) et de Mabou (jusqu'a 1,6 s — 3 200 m).

Les donnees giophysiques ont revile' des structures plus complexes a des profondeurs importantes que ce qu'avaient precidemment montre la cartographic superficielle, les trous de sonde ou les donnees des profils sismiques marins de penetration peu profonde. A l'intirieur du sous-bassin, on a cartographic des poussles subhorizontales et des decrochements a fort pendage, des structures saliferes et des blocs du socle soulevls. Quelques failles presentent d'importants rejets verticaux (jusqu'a 3 200 m) et de gros blocs separes du socle soulevis de points plus profonds du bassin. Le mouvement des failles est posterieur a Page du Groupe de Windsor. On possede de nouvelles preuves de la formation de failles grace aux donnees sismiques sur le sud de la baie de St. Georges, aux profils sismiques cotiers du secteur de la riviere Mull, ainsi qu'aux profils gravimetriques du secteur proche d'Antigonish. Seule une de ces failles chevauchantes a etc cartographies en surface par les geologucs precedemment actifs dans la region.

Les failles chevauchantes placent le Groupe de Windsor et les roches plus anciennes au-dessus des reflexions basales du Groupe de Windsor (reflexion A »). Les failles chevauchantes semblent s'evanouir dans le Groupe de Windsor, oil le mouvement exerci sur les poussees est transfere a des retrocharriages ou transforme en un pli dysharmonique au-dessus d'un decollement a Pinterieur d'evaporites du Groupe de Windsor.

[Traduit par la redaction]

EN :

Base metal occurrences in the Carboniferous Windsor Group are commonly associated with carbonate breccias of which three types are recognized: one synsedimentary, one tectonic and one post-burial karstic. The synsedimentary type occurs in the Macumbcr Formation and in the so-called Pembroke siderite (Walton area); sedimentologic and diagenetic elements indicate rotational slides on a deep-water slope. The tectonic breccia occurs along the top of the Macumbcr Formation and is a manifestation of the Ainslie Detachment, a flat-lying extcnsional fault. Finally, what is referred to as the Pembroke breccia consists of irregularly distributed, post-burial, post-tectonic, post-mineralization, karstic, solution-collapse breccia. The synsedimentary and tectonic breccias are either pre- or syn-ore, although, both have played a key role in localizing mineral deposition through enhanced permeability, as exemplified by the Jubilee and Walton deposits.

FR :

Les mineralisations metalliferes dans le Groupe de Windsor (Carbonifere) sont generalement associees a des breches a carbonates desquelles trois types sont reconnues: Tune synsedimentaire, une tectonique et une post-enfouissement karstique. La breche synsedimentaire est prescnte dans la Formation de Macumbcr et dans l'unite connue commc la Siderite de Pembroke (region de Walton); les elements sedimentologiques et diaginctiques suggcrent des glissements rotation els sur une pente en eau profonde. Une breche tectonique est presentc au sommet de la Formation de Macumber, die est la manifestation du Detachement d'Ainslie, une faille extensionnelle sub-horizontale. Finalement, ce qui est dcsignl commc la breche de Pembroke consiste en une breche karstique d'effondrcment par solution, laquelle est post-enfouissement, post-tectonisme, post-mineralisation ct a distribution trcs iireguliere. Les breches synsedimentaires et tectoniques sont soit pre- ou syn-mineralisation, cependant, ces deux derniercs ont jouc un rdle crucial dans la localisation des depots mineralises en augmentant la pcrmcabilitc des unites, commc illustre par les depdts de Jubilee et de Walton.