Volume 51, 2015
Sommaire (17 articles)
Articles
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Sedimentology and stratigraphy of the type section of the Pennsylvanian Boss Point Formation, Joggins Fossil Cliffs, Nova Scotia, Canada
Michael C. Rygel, Corinne Lally, Martin Gibling, Alessandro Ielpi, John H. Calder et Arden R. Bashforth
p. 1–43
RésuméEN :
The 1125-m-thick type section of the Pennsylvanian Boss Point Formation is well exposed along the shore of the Bay of Fundy in Nova Scotia. We provide the first comprehensive account of the entirety of this formation, which comprises nearly one-third of the stratigraphic thickness of the Joggins Fossil Cliffs UNESCO World Heritage Site. The basal Chignecto Bay Member (0–91.5 m) is composed of redbeds, single-storey channel bodies with northerly paleoflow, and thin palustrine limestones. The middle Ward Point Member (91.5–951.7 m) contains up to 16 megacycles composed of alternations between thick packages of braided fluvial sandstone and fine-grained deposits. Although regional studies of the Boss Point Formation suggest that the fine-grained deposits are largely composed of lacustrine sediments, these intervals consist largely of poorly drained and well-drained floodplain deposits in the type section. The facies variations and southeast-directed paleoflow in the Ward Point Member record modest uplift associated with the growth of the salt-cored Minudie Anticline. The North Reef Member (951.7–1125 m) is composed of redbeds and two distinctive multistorey channel bodies. This uppermost member records a shift to more arid, oxidizing conditions, was the precursor to a major phase of salt withdrawal, and represents a transition to the overlying Little River Formation. The sedimentological framework, revised stratigraphy, and detailed measured section and map will provide a foundation for future study of this remarkable Pennsylvanian exposure.
FR :
Le stratotype de 1 125 mètres d’épaisseur de la formation de Boss Point du Pennsylvanien est bien exposé sur la rive de la baie de Fundy, en Nouvelle-Écosse. Nous présentons le premier compte rendu complet de cette formation dans son intégralité, qui comprend près du tiers de l’épaisseur stratigraphique des falaises fossilifères de Joggins, reconnues site du patrimoine mondial de l’UNESCO. Le membre basal de la baie Chignectou (de 0 m à 91,5 m) se compose de couches rouges, de corps de chenaux monostratifiés au paléo-écoulement vers le nord et de minces couches de calcaire palustre. Le membre moyen de Ward Point (de 91,5 m à 951,7 m) renferme jusqu’à 16 mégacycles composés en alternance d’épaisses masses de grès fluvial anastomosé et de dépôts à grains fins. Même si des études sur la région de la formation de Boss Point donnent à penser que les dépôts à grains fins sont surtout composés de sédiments lacustres, ces intervalles sont constitués en grande partie de dépôts alluviaux mal drainés et bien drainés dans le stratotype. Les variations dans le faciès et le paléo-écoulement en direction du sud-est dans le membre de Ward Point témoignent d’un soulèvement modeste associé à la croissance de l’anticlinal de Minudie à noyau salifère. Le membre de North Reef (de 951,7 m à 1 125 m) se compose de couches rouges et de deux corps de chenaux multistratifiés distinctifs. Ce membre supérieur atteste d’une transition vers des conditions oxydantes, plus arides, il a été le précurseur d’une importante phase de retrait du sel et il représente une transition vers la formation sus-jacente de Little River. Le cadre sédimentologique, la stratigraphie révisée ainsi que la coupe et la carte détaillées mesurées serviront de fondement à une prochaine étude sur ce remarquable affleurement de la période pennsylvanienne.
[Traduit par la redaction]
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The North structure: evidence for a possible second impact near the Bloody Creek site, Nova Scotia, Canada
Ian Spooner, Peir Pufahl, Trevor Brisco, Jared Morrow, Mariella Nalepa, Peter Williams et George Stevens
p. 44–50
RésuméEN :
The North structure is a discontinuous, partially flooded elliptical basin 250 m in diameter and defined by arcuate scarps. It is located in Annapolis County, Nova Scotia, approximately 1 km north of the Bloody Creek structure, a possible 400 m-diameter elliptical impact crater. Geophysical surveys indicate that raised scarps border a broadly elliptical basin with depth/diameter ratios similar to those at the Bloody Creek structure. Percussion coring and probing indicated that the basin is in-filled with 3.5 m of lacustrine sediment and peat overlying post-glacial alluvial sediment and diamicton. Samples collected proximal to the rim of the structure contain kink-bands in feldspar and biotite and possible planar microstructures in quartz and feldspar. The elliptical nature and similar, anomalous morphometries of the North and Bloody Creek structures indicate that two, low-angled, genetically linked impacts may have taken place at the site. Both structures are interpreted to be post-Pliocene (<2.6 Ma), based on the unlikelihood of their preservation during Cretaceous-Paleogene regional peneplanation.
FR :
La structure d’impact du North Group est une cuvette elliptique discontinue et partiellement inondée d’un diamètre de 250 mètres, définie par des escarpements arqués. Elle se situe dans le comté d’Annapolis, en Nouvelle-Écosse, à environ 1 km au nord de la structure de Bloody Creek, un possible cratère d’impact de forme elliptique mesurant 400 mètres de diamètre. D’après les levés géophysiques, les escarpements soulevés bordent une cuvette largement elliptique dont les rapports entre la profondeur et le diamètre sont semblables à ceux de la structure de Bloody Creek. Les activités de carottage à percussion et de sondage d’exploration ont permis de savoir que l’intérieur de la cuvette était rempli d’une couche de 3,5 mètres de sédiments lacustres et de tourbe, qui recouvrent du diamicton et des sédiments alluvionnaires d’origine post-glaciaire. Le contenu des échantillons prélevés dans le milieu proximal de la bordure de la structure révèle des bandes froissées dans le feldspath et la biotite et de possibles microstructures planaires dans le quartz et le feldspath. Si l’on se fie à la nature elliptique et à la morphométrie anormale similaire des structures du North Group et de Bloody Creek, il se pourrait que deux impacts d’un angle peu prononcé et génétiquement liés aient eu lieu à cet endroit. Les deux structures seraient, d’après les interprétations, postérieures au Pliocène (<2,6 Ma), car les probabilités qu’elles aient été préservées pendant la pénéplanation régionale du Crétacé-Paléogène sont plutôt faibles.
[Traduit par la redaction]
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Stratigraphy, provenance, and tectonic setting of the Lumsden Dam and Bluestone Quarry formations (Lower Ordovician), Halifax Group, Nova Scotia, Canada
Hayley D. Pothier, John W.F. Waldron, Chris E. White, S. Andrew DuFrane et Rebecca A. Jamieson
p. 51–83
RésuméEN :
Cambrian to Ordovician metamorphosed clastic sedimentary rocks of the Meguma terrane have no correlatives elsewhere in Atlantic Canada but are similar to successions in North Wales. In the Meguma terrane, the Cambrian Goldenville Group, dominated by sandstone, is overlain by the Halifax Group, consisting mainly of fine-grained slate and siltstone. Within the Halifax Group widespread Furongian black slate units are overlain by greyer units with rare Early Ordovician fossils, assigned to the laterally equivalent Bear River, Feltzen, Bluestone Quarry, Lumsden Dam and Glen Brook formations. The type section of the Bluestone Quarry Formation, here defined, is on Halifax Peninsula, where four constituent members are recognized; the type section of the Lumsden Dam Formation is here defined in the Lumsden Dam region near Wolfville. Detrital zircons extracted from a sample of the Lumsden Dam Formation show a range of ages similar to those displayed by the underlying Goldenville Group, including abundant Neoproterozoic zircon representing Avalonian or Pan-African sources, and a prominent group of peaks between 1.95 and 2.2 Ga, probably representing sources in West Africa. A sample from the Glen Brook Formation east of Halifax shows a similar distribution. In contrast to the correlative Welsh successions, no influx of Mesoproterozoic zircon is seen in Early Ordovician samples, suggesting that, if the two basins were in close proximity in the Cambrian, they had diverged by the Early Ordovician, possibly as a result of strike-slip motion along the margin of Gondwana.
FR :
Les roches sédimentaires clastiques métamorphisées du Cambrien à l’Ordovicien du terrane de Meguma n’ont pas de corrélatif ailleurs au Canada atlantique, mais sont semblables à des successions observées en Galles du Nord. Dans le terrane de Meguma, le groupe de Goldenville du Cambrien, à prédominance de grès, est recouvert du groupe d’Halifax, pour sa part composé principalement de siltite et d’ardoise à grains fins. Au sein du groupe d’Halifax, d’importantes unités d’ardoise noire du Furongien sont recouvertes d’unités plutôt grises et de rares fossiles de l’Ordovicien précoce attribués aux formations latéralement équivalentes de Bear River, de Feltzen, de Bluestone Quarry, de Lumsden Dam et de Glen Brook. Le stratotype de la formation de Bluestone Quarry est ici défini comme se trouvant sur la péninsule d’Halifax, où on reconnaît quatre membres constitutifs, tandis que le stratotype de la formation de Lumsden Dam est ici défini comme se trouvant dans la région de Lumsden Dam, près de Wolfville. Des zircons détritiques extraits d’un échantillon de la formation de Lumsden Dam révèlent différents âges semblables à ceux du groupe de Goldenville sous-jacent. On y trouve notamment une abondance de zircon du Néoprotérozoïque représentant des sources avaloniennes ou pan-africaines et un groupe proéminent de pics âgés de 1,95 à 2,2 Ga représentant probablement des sources de l’Afrique de l’Ouest. Un échantillon de la formation de Glen Brook, située à l’est d’Halifax, révèle une distribution semblable. À la différence des successions du Pays de Galles qui y sont liées, aucun afflux de zircon du Mésoprotérozoïque n’est observé dans les échantillons de l’Ordovicien précoce, ce qui tend à indiquer que les deux bassins, qui étaient situés tout près au Cambrien, se sont éloignés à l’Ordovicien précoce, vraisemblablement à la suite d’un mouvement de décrochement le long de la limite de Gondwana.
[Traduit par la redaction]
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Sedimentary and tectonic setting of a mass-transport slope deposit in the Halifax Group, Halifax Peninsula, Nova Scotia, Canada
John W.F. Waldron, Rebecca A. Jamieson, Hayley D. Pothier et Chris E. White
p. 84–104
RésuméEN :
Fine-grained metasedimentary rocks of the Halifax Group in southern mainland Nova Scotia can be subdivided into mappable units. In Halifax Peninsula, sulphide-rich hornfels, black slate, metasiltstone, and metasandstone of the Cunard Formation are overlain by grey metasedimentary rocks with abundant cross-laminations and local carbonate and calc-silicate concretions, assigned to the Bluestone Quarry Formation. No fossils are known from the Bluestone Quarry Formation but lithological correlatives elsewhere are Tremadocian. The Bluestone Quarry Formation is here divided into four members. The lowest (Point Pleasant member) contains thin parallel-laminated and cross-laminated metasandstone beds with Bouma Tbcde and Tcde structures, and thicker beds with Bouma ‘a’ divisions. The Black Rock Beach member lacks the thicker massive beds and is dominated by rippled and cross-laminated metasedimentary rocks. The overlying Chain Rock member, an erosion-resistant ridge-forming unit, is disrupted by folds and boudinage. Bedding is truncated at the upper contact, and the internal structures are overprinted by (and therefore pre-date) the Neoacadian cleavage. They are interpreted as products of synsedimentary mass transport. Scarce folds in the Chain Rock member and current ripples in the underlying unit are consistent with a N or NW transport direction. The overlying Quarry Pond member consists of thinly bedded coherent metasedimentary rocks that generally resemble those of the Black Rock Beach member. Although there are indications of upward shallowing in equivalent successions elsewhere in the Halifax Group, the presence of a major mass transport deposit in the Bluestone Quarry Formation shows that this part of the Halifax Group was deposited on a submarine paleoslope. The failure of geologists to identify this feature in much-visited outcrops testifies to the difficulty of identifying synsedimentary deformation features that have been overprinted by later tectonic deformation.
FR :
Les roches métasédimentaires à grains fins du groupe d’Halifax situées dans la région méridionale de la partie continentale de la Nouvelle-Écosse peuvent être divisées en unités cartographiables. Dans la péninsule d’Halifax, les cornéennes riches en sulfures, l’ardoise noire, la métasiltite et le métagrès de la formation de Cunard sont recouverts de roches métasédimentaires grises ainsi que d’une abondance de stratifications entrecroisées et de foyers de concrétions de carbonate et de silicate calcique attribués à la formation de Bluestone Quarry. Aucun fossile n’est associé à la formation de Bluestone Quarry, mais les corrélations lithologiques établies ailleurs sont du Trémadocien. La formation de Bluestone Quarry est ici divisée en quatre membres. Le premier, soit le membre de Point Pleasant, contient de minces lits de métagrès à stratification parallèle et entrecroisée, des structures de niveau Tcde et Tbcde selon la séquence de Bouma ainsi que des lits plus épais présentant des couches « a » selon la séquence de Bouma. Le membre de Black Rock Beach ne présente pas ces lits massifs et épais et contient principalement des métasédiments ondulés et à stratification entrecroisée. Le membre de Chain Rock sus-jacent, une unité résistante à l’érosion et formant des crêtes, est interrompu par des plis et des boudinages. Le litage est tronqué à la zone de contact supérieur et les structures internes sont recoupées par le clivage néo-acadien (elles sont donc plus anciennes). Elles sont considérées comme des produits du transport en masse synsédimentaire. Les rares plis observés dans le membre de Chain Rock et les ondulations présentes dans l’unité sous-jacente semblent indiquer que le transport se serait effectué en direction nord ou nord-ouest. Le membre de Quarry Pond sus-jacent est composé de roches métasédimentaires cohérentes finement litées qui ressemblent généralement à celles du membre de Black Rock Beach. Il y a des indications de diminution de la profondeur dans des successions équivalentes observées ailleurs dans le groupe d’Halifax, mais la présence d’un important dépôt de transport en masse dans la formation de Bluestone Quarry indique que cette partie du groupe d’Halifax a été déposée sur un paléotalus sous-marin. Les géologues ne sont pas arrivés à cerner cette caractéristique dans des affleurements souvent visités, ce qui témoigne de la difficulté à observer les déformations synsédimentaires surmontées d’une déformation tectonique subséquente.
[Traduit par la redaction]
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Stratigraphic and temporal context and faunal diversity of Permian-Jurassic continental tetrapod assemblages from the Fundy rift basin, eastern Canada
Hans-Dieter Sues et Paul E. Olsen
p. 139–205
RésuméEN :
The Fundy basin in Nova Scotia and New Brunswick is the largest exposed rift basin of the Newark Supergroup and also extends beneath the Bay of Fundy. Its strata can be divided into four tectonostratigraphic sequences (TS). TS I is represented by the probably Permian Honeycomb Point Formation and possibly the Lepreau Formation. TS II includes the Wolfville Formation with the probably Middle Triassic Economy Member and the early Late Triassic Evangeline Member. These members have yielded markedly different assemblages of continental tetrapods. TS III comprises most of the Blomidon Formation, which is Norian to Rhaetian in age. The Blomidon Formation has yielded few skeletal remains of tetrapods to date but many tetrapod tracks. TS IV includes the late Rhaetian top of the Blomidon Formation and the McCoy Brook Formation, which overlies the North Mountain Basalt and is latest Rhaetian and earliest Jurassic (Hettangian) in age. The McCoy Brook Formation has yielded a diversity of continental tetrapods and lacks any of the characteristic Late Triassic forms. Recent work has correlated the Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) for the base of the Jurassic (Hettangian) to a level above the North Mountain Basalt. Thus most of the tetrapod fossils from the McCoy Brook Formation are latest Rhaetian in age, but the higher horizon with skeletal remains of sauropodomorph dinosaurs may be earliest Hettangian in age. The Fundy basin preserves the only known, stratigraphically tightly constrained record of the profound biotic changes in continental ecosystems across the Triassic-Jurassic transition.
FR :
Le bassin de Fundy, situé en Nouvelle-Écosse et au Nouveau-Brunswick et s’étendant sous la baie de Fundy, est le plus important bassin d’effondrement exposé du supergroupe de Newark. Sa strate se divise en quatre séquences tectonostratigraphiques (ST). La première est représentée par la formation de Honeycomb Point, datant vraisemblablement du Permien, et peut-être par la formation de Lepreau. La deuxième comprend la formation de Wolfville ainsi que le membre d’Economy, datant vraisemblablement du Trias moyen, et le membre d’Evangeline, datant du début du Trias tardif. On a observé dans ces membres des assemblages sensiblement différents de tétrapodes continentaux. La troisième ST englobe la majeure partie de la formation de Blomidon, qui date du Norien au Rhétien. Jusqu’ici, on a observé dans cette formation peu de restes de tétrapodes, mais beaucoup de traces de ces animaux. Enfin, la quatrième ST comprend le dessus de la formation de Blomidon, qui date du Rhétien tardif, et la formation de McCoy Brook, qui recouvre le basalte du mont Nord et est âgé du Rhétien le plus tardif et du Jurassique le plus précoce (Hettangien). On a observé divers tétrapodes continentaux dans la formation de McCoy Brook, qui ne présente aucune des caractéristiques attribuables au Trias tardif. De récents travaux ont lié le point stratotypique mondial (PSM) établi pour le premier étage du Jurassique (Hettangien) à un niveau supérieur au basalte du mont Nord. Ainsi, la plupart des fossiles de tétrapode relevés dans la formation de McCoy Brook datent du Rhétien le plus tardif, mais l’horizon supérieur, qui présente des restes de dinosaure sauropodomorphe, pourrait dater de l’Hettangien le plus précoce. Le bassin de Fundy est le seul témoin connu soumis à un contrôle stratigraphique strict des profonds changements biotiques survenus dans les écosystèmes continentaux pendant la transition du Trias au Jurassique.
[Traduit par la redaction]
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Ron K. Pickerill and the genesis of ichnology in the Antilles (Jamaica and Carriacou)
Stephen K. Donovan
p. 287–297
RésuméEN :
Antillean ichnology was essentially a blank book when Ron Pickerill of the University of New Brunswick, Fredericton, made his first research visit to Jamaica in February 1990. Ron’s first Jamaican trace-fossil research team worked initially on the Paleogene Richmond Formation, a flysch succession. Subsequent fieldwork examined the diverse sedimentary formations of the Neogene Coastal Group. Ron’s encyclopaedic knowledge of ichnotaxonomy and his enthusiasm for fieldwork led the team in many directions. Investigations were integrated with new studies of the island’s sedimentology and paleontology. For example, the description of the ichnology and sedimentology of the Upper Pliocene Bowden Formation, including the internationally famous Bowden shell bed, was part of a much wider study. The case-hardened rocks of the White Limestone Group discouraged detailed study until Donovan Blissett attacked the diverse ichnobiota of these user-unfriendly rocks for his doctorate under Ron’s supervision at the University of New Brunswick. Carriacou in the Grenadines was the other island to receive detailed examination in terms of its ichnofauna by Ron and his co-workers. The east coast of this small island provides a near-continuous exposure of the deep water succession of the Grand Bay Formation. Deeper-water burrows and borings in allochthonous bioclasts derived from the shallow shelf provide ichnological contrast in this formation.
FR :
On ne connaissait essentiellement rien de l’ichnologie antillaise lorsque Ron Pickerill, de l’Université du Nouveau-Brunswick à Fredericton, a effectué sa première visite de recherche en Jamaïque en février 1990. La première équipe de recherche sur les ichnofossiles jamaïcains de Ron a initialement travaillé sur la formation du Paléogène de Richmond, une séquence de flysch. Au cours de travaux subséquents sur le terrain, l’équipe a examiné les diverses formations sédimentaires du groupe Coastal du Néogène. Les connaissances encyclopédiques de l’ichnotaxonomie de Ron et son enthousiasme pour le travail sur le terrain ont mené l’équipe dans maintes directions. Des investigations ont été intégrées aux nouvelles études de la sédimentologie et de la paléontologie de l’île. La description de l’ichnologie et de la sédimentologie de la formation de Bowden du Pliocène supérieur, notamment le lit coquillier de renommée internationale de Bowden, s’est par exemple inscrite dans une étude beaucoup plus large. Les roches cémentées du groupe de White Limestone ont découragé une étude détaillée jusqu’à ce que Donovan Blissett s’attaque à l’ichnobiote de ces roches inconviviales pour son doctorat sous la surveillance de Ron à l’Université du Nouveau-Brunswick. Carriacou dans les Grenadines a été l’autre île à faire l’objet d’un examen détaillé de son ichnofaune par Ron et ses collègues. La côte est de cette petite île présente un affleurement quasi continu de la succession en eau profonde de la formation de Grand Bay. Les tubes en eau plus profonde et les perforations dans les roches bioclastiques allochtones provenant de la plate-forme interne offrent un contraste ichnologique à l’intérieur de cette formation.
[Traduit par la redaction]
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Basement-cover relations in the southeastern Cape Breton Highlands, Nova Scotia, Canada
Robert Raeside et Amy Tizzard
p. 298–310
RésuméEN :
In the southeastern Cape Breton Highlands Neoproterozoic plutonic and metamorphic rocks outcrop in upland areas whereas Carboniferous sedimentary rocks are found in the river valleys and coastal lowlands. Detailed analysis of the contacts between these two groups of rocks including mapping, geometric constructions of the contact relations, structural geological investigations, petrographic analysis and geophysical map interpretations show that the basement rocks were emplaced by a thrust fault that extends at least from the Baddeck River valley to North River, and possibly includes klippen south and east of the highlands. The thrust fault transported a slab of rock with minimum thickness of 200 m a distance of at least 8 km over Horton and Windsor group rocks. East-directed translation of the thrust block likely occurred during the Alleghanian orogeny, and appears to mirror movement previously identified in the northern and western Cape Breton Highlands, implying that much of the upland geology is allochthonous, but likely rooted in the central highlands as positive flower structure.
FR :
Dans les hautes-terres du cap Breton du Sud-Ouest, on trouve des affleurements de roches métamorphiques et plutoniques du Néoprotérozoïque dans les hautes terres, alors que des roches sédimentaires du Carbonifère se trou- vent dans les vallées des rivières et les terres basses côtières. L’analyse détaillée des contacts entre ces deux groupes de roches, y compris la cartographie, des constructions géométriques des relations de contact, des études géologiques structurales, une analyse pétrographique et des interprétations des cartes géophysiques, montrent que les roches du socle ont été mises en place par une faille de chevauchement qui s’étend au moins depuis la vallée de la rivière Baddeck jusqu’à la rivière North, et comprend peut-être la klippe au sud et à l’est des hautes terres. La faille de chevauchement a transporté un bloc de roche d’une épaisseur minimum de 200 m sur une distance d’au moins 8 km au-dessus des roches des groupes de Windsor et Horton. La translation de la nappe de chevauchement en direction est s’est probablement produite lors de l’orogenèse alléghanienne et semble refléter le déplacement constaté précédemment dans les hautes- terres du cap Breton du Nord et de l’Ouest, ce qui donne à penser qu’une bonne partie de la géologie des terres hautes est allochtone mais qu’elle a, selon toute probabilité, ses racines dans les hautes terres centrales comme structure en fleur positive.
[Traduit par la redaction]
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19th to early 20th century geology lectures in Saint John, New Brunswick, Canada
Randall F. Miller et Diane N. Buhay
p. 311–331
RésuméEN :
Saint John, New Brunswick, has a long history of popularization of geology dating back to lectures presented in the 1820s. The first lecture series that included geology and presented to a public audience in 1824 was followed by almost a century of public engagement and presentation of geology topics to a relatively small city of 20 000 to 30 000 people. Lectures were often very general about the science of geology, specific as to the nature of minerals and mining in New Brunswick, and leading edge concerning the first discoveries of significant fossils in the Province. Even though it was a relatively small community, Saint John had an abundance of knowledgeable people, and institutions for presentation and discussion at the Saint John Mechanics’ Institute and the Natural History Society of New Brunswick.
FR :
La vulgarisation de la géologie à Saint John, au Nouveau-Brunswick, est une longue tradition qui remonte aux conférences données dans les années 1820. Après avoir assisté à une première série de conférences sur la géologie en 1824, le grand public a été présent pendant près d’un siècle aux exposés sur la géologie offerts dans cette petite ville de 20 000 à 30 000 personnes. Les conférences étaient souvent d’ordre très général en ce qui concerne l’aspect scientifique de la géologie, mais elles étaient spécifiques pour ce qui est de la nature des minéraux et de l’exploitation minière au Nouveau-Brunswick et d’avant-garde quant aux premières découvertes de fossiles importants dans la province. Saint John était une collectivité relativement petite, mais on y trouvait une abondance de gens cultivés, de même que des établissements qui se prêtaient aux conférences et aux discussions, notamment le Saint John Mechanics’ Institute et la Société d’histoire naturelle du Nouveau-Brunswick.
[Traduit par la redaction]
Abstracts
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Atlantic Geoscience Society Abstracts: 41st Colloquium & Annual General Meeting 2015
p. 105–138
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Geological Association of Canada Newfoundland Section Abstracts: 2015 Spring Technical Meeting | February 16-17, 2015
p. 221–232
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Atlantic Universities Geoscience Conference 2015 Abstracts: October 22-24, 2015
p. 332–343
Special Series - Enviromental Geoscience
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Late Wisconsinan and Holocene development of the Grand Lake Meadows area and southern reaches of the Saint John River Valley, New Brunswick, Canada
B.E. Broster et P.C. Dickinson
p. 206–220
RésuméEN :
A 67 m near-continuous stratigraphic core was recovered from drilling at Grand Lake Meadows, located near the junction of Grand Lake and the Saint John River, approximately 40 km south of Fredericton, New Brunswick. From analyses of recovered samples and finite radiocarbon dating, four phases of development of the study site and surrounding environs were identified to have occurred following the Late Wisconsinan glacial maximum. Phase I, related to the formation of the DeGeer Sea, commenced more than 15 000 calyBP from deglaciation accompanied by marine transgression. Phase II began ~14 000 calyBP and continued until approximately ~8000 calyBP during which time there was major isostatic readjustment in the region and formation of a stratified, mostly brackish, ancestral Grand Lake and transformation into a mostly freshwater, Lake Acadia. Phase III began shortly after 8000 calyBP and continued until after 3000 calyBP accompanied by return of the Saint John River to a fluvial- dominated system after down-cutting an outlet at the Reversing Falls gorge, and draining much of Lake Acadia. During phase IV, ~3000 calyBP to present, estuarine conditions were initiated as marine water advanced up- stream over the Reversing Falls, leading to the development of the modern river system and Grand Lake Meadows.
FR :
On a obtenu une carotte stratigraphique quasi continue de 67 m d’un forage dans la région des prés du Grand Lac, près de la jonction du Grand Lac et de la rivière Saint John, à environ 40 km au sud de Fredericton, Nouveau- Brunswick. L’analyse des échantillons récupérés et la détermination au radiocarbone de l’âge fini ont permis de préciser que quatre phases de développement se seraient produites sur le site d’étude et les terrains avoisinants après le maximum glaciaire du Wisconsinien tardif. La phase I, liée à la formation de la mer DeGeer, a débuté plus de 15 000 ans cal BP, à la suite d’une déglaciation accompagnée d’une transgression marine. La phase II a commencé environ 14 000 ans cal BP et a duré jusqu’à plus ou moins 8 000 ans cal BP. À ce moment-là, il y eut, dans la région, un réajustement isostatique majeur et la formation du Grand Lac ancestral stratifié, principalement saumâtre, ainsi que la transformation du lac Acadia en un lac principalement composé d’eau douce. La phase III a commencé peu de temps après, il y a 8 000 ans cal BP, et s’est poursuivie jusqu’à il y a 3 000 ans cal BP. Cette période a vu la rivière Saint John redevenir un système principalement fluvial après avoir réduit le débit de la gorge des chutes réversibles et drainé la majeure partie du lac Acadia. Durant la phase IV, qui s’étend depuis environ 3 000 ans cal BP jusqu’à ce jour, des conditions estuariennes se sont manifestées alors que l’eau de mer s’est introduite en amont des chutes réversibles, conduisant au développement du système fluvial actuel et des prés du Grand Lac.
[Traduit par la redaction]
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Assessing patterns of dissolved methane in shallow aquifers related to Carboniferous and Triassic sedimentary basins, Nova Scotia, Canada
G.W. Kennedy et J. Drage
p. 206–220
RésuméEN :
The study examines patterns of groundwater methane in shallow aquifers located in Carboniferous and Triassic sedimentary basins in Nova Scotia to improve our understanding of the factors influencing the observed distribution. A combined total of over 800 dissolved methane samples were collected from water wells during surveys conducted in 1975 and 2013. Statistical analyses of the methane data did not detect a significant difference between groupings of methane concentrations for aquifer type, bedrock group, and distance to wetlands. A significant difference, however, was observed between sedimentary basins and bedrock formations, which was largely attributed to localized higher methane concentrations found in the Stellarton Formation/basin compared to other on-shore sedimentary basins of the province. A significant difference was also found between groupings of methane data based on the distance to major stream systems, which was used to indicate topographic position (i.e., valley vs. upslope). The low sample density and percentage of detectable methane concentrations, and the multiple sources of dissolved methane in shallow groundwater in sedimentary basins made it difficult to detect and interpret statistical and spatial trends. Geochemical classification indicates that elevated dissolved methane in well water is associated with sodium dominated groundwater.
FR :
L’étude porte sur les schémas de méthane dans les eaux souterraines des aquifères peu profonds des bassins sédimentaires du Carbonifère et du Trias en Nouvelle-Écosse, afin d’améliorer notre compréhension des facteurs qui influent sur la distribution observée. En tout, plus de 800 échantillons de méthane dissous ont été recueillis dans des puits d’eau lors de levés réalisés en 1975 et en 2013. Les analyses statistiques des données sur le méthane ne révèlent pas une différence importante entre les groupes de concentrations de méthane par type d’aquifère, par groupe de substratum rocheux ou par distance des terres humides. On a toutefois observé une différence importante entre les bassins sédimentaires et les formations de substratum rocheux, qui a été en grande partie attribuée aux concentrations de méthane localisées plus élevées dans la formation et le bassin de Stellarton par comparaison avec d’autres bassins sédimentaires terrestres de la province. On a également découvert une différence importante entre les groupes de données sur le méthane fondés sur la distance des principaux chevelus hydrographiques, que l’on a utilisée pour indiquer la position topographique (vallée ou hauteurs). La faible densité des échantillons et le faible pourcentage de concentrations de méthane détectables, ainsi que les multiples sources de méthane dissous dans les eaux souterraines peu profondes des bassins sédimentaires, ont rendu difficiles la détection et l’interprétation des tendances statistiques et spatiales. La classification géochimique indique que les taux élevés de méthane dissous dans les eaux des puits sont associés aux eaux souterraines à concentration dominante de sodium.
[Traduit par la redaction]
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The geology and hydrogeology of faults on Cape Breton Island, Nova Scotia, Canada: an overview
Fred Baechler
p. 242–268
RésuméEN :
Cape Breton Island provides a hydrogeological view into the roots of an ancient mountain range, now exhumed, glaciated, and tectonically inactive. It exhibits deep crustal faults and magma chambers associated with formation of the Appalachian mountain belt and the Maritimes Basin during the Paleozoic, as well as Mesozoic rifting relating to the opening of the Atlantic Ocean. Cenozoic exhumation brought these features near surface and into the active groundwater flow field where they were impacted by glaciation and fluctuating sea level. The faults have been important from a societal viewpoint in development of municipal groundwater supplies, controlling inflows to excavations, hydrocarbon exploration, quarry development, and geotechnical investigations. Conceptual models presented here outline fault control on groundwater flow based on seven case studies. Future research should focus on basin-bounding faults in support of managing their role in aquifer development and protection, mountain-front recharge, controlling large-magnitude springs, groundwater–stream interaction, and channel morphology. The hydrogeological importance of these faults has historically been underappreciated.
FR :
L’île du Cap Breton procure un aperçu hydrogéologique des racines d’une ancienne chaîne de montagnes, maintenant exhumée, érodée par la glaciation et tectoniquement inactive. Elle présente des chambres magmatiques et des failles crustales profondes associées à la formation de la ceinture montagneuse des Appalaches et du bassin des Maritimes au cours du Paléozoïque, ainsi qu’au rifting du Mésozoïque lié à l’ouverture de l’océan Atlantique. L’exhumation survenue durant le Cénozoïque a rapproché ces particularités de la surface à l’intérieur du champ d’écoulement des eaux souterraines actif, où elles ont été touchées par la glaciation et les fluctuations du niveau de la mer. Les failles se sont avérées importantes sur le plan sociétal pour l’établissement de réserves municipales d’approvisionnement en eau souterraine, le contrôle des infiltrations d’eau dans les excavations, la prospection des gisements d’hydrocarbures, l’aménagement des carrières et les études géotechniques. Les modèles conceptuels présentés illustrent le contrôle par les failles de l’écoulement des eaux souterraines d’après sept études de cas. Les recherches futures devraient porter sur les failles délimitant des bassins aux fins de la gestion de leur rôle dans le développement et la protection des aquifères, l’alimentation du front des secteurs montagneux, le contrôle des sources de forte magnitude, l’interaction entre les eaux souterraines et les cours d’eau et la morphologie des canaux. L’importance hydrogéologique de ces failles a été sousestimée par le passé.
[Traduit par la redaction]
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A preliminary assessment of carbon storage suitability in deep underground geological formations of New Brunswick, Canada
Dave Keighley et Crystal Maher
p. 269–286
RésuméEN :
An assessment of the surface and subsurface geology in New Brunswick has identified several regions, close to Large Final Emitters (industrial sites releasing carbon dioxide, CO2, into the atmosphere), underlain by large volumes of various sedimentary rocks that could act as either the reservoir or seal in a carbon storage operation. There is a lack of subsurface data with which to make an assessment for the New Brunswick Platform, the Gulf of St. Lawrence, and Northumberland Strait. In the Moncton Basin, the McCully Gas Field is hosted in tight gas sands where it would be difficult to pump down CO2 at an economical rate. The Stoney Creek Oil and Gas Field south of Moncton is not at sufficient depth for CO2 to be in a supercritical state, necessary for compressed storage. Saline reservoirs could underlie suitably large areas around these fields, but again there is limited information on the quality of the potential reservoir rock. In the Bay of Fundy, south of Saint John, one borehole indicates a prospective location that includes a saline reservoir with suitable thickness and wireline-calculated porosity and permeability, a seal with suitable thickness, and limited faulting to potentially compartmentalize the reservoir or, conversely, compromise the continuity of the seal. The major uncertainty is trap volume, which is particularly difficult to assess based on the borehole being the only data point within a 50 km radius. This is also an environmentally sensitive offshore area. Until data deficiencies are addressed, no locations can be recommended for carbon storage.
FR :
Une évaluation de la géologie de surface et de subsurface au Nouveau-Brunswick a permis le repérage de plusieurs régions proches de grands émetteurs finals (sites industriels rejetant du dioxyde de carbone – CO2– dans l’atmosphère) reposant sur des volumes importants de diverses roches sédimentaires qui pourraient agir comme réservoirs ou matériau de scellement pour le stockage de carbone. On dispose de données de subsurface insuffisantes pour effectuer une évaluation dans le cas de la plate-forme du Nouveau-Brunswick, du golfe du Saint‑Laurent et du détroit de Northumberland. Dans le bassin de Moncton, le champ gazier McCully est inclus dans des sables à gaz compacts où il serait difficile de stocker du CO2 par pompage à un coût économique. Le champ pétrolier et gazier de Stoney Creek au sud de Moncton n’a pas une profondeur suffisante pour que le CO2 atteigne l’état supercritique essentiel au stockage sous compression. Des réservoirs salins pourraient reposer sous des secteurs suffisamment vastes près de ces champs, mais encore une fois, on dispose de renseignements limités sur la qualité des roches-réservoirs éventuelles. Dans la baie de Fundy, au sud de Saint John, un trou de forage signale un emplacement possible comprenant un réservoir salin d’une épaisseur et d’une porosité et perméabilité, calculées au moyen d’un essai au câble, qui conviennent, un matériau de scellement d’une épaisseur adéquate et une déformation par des failles limitée pour une éventuelle compartimentalisation du réservoir ou, à l’opposé, une absence de continuité du matériau de scellement. Le principal aspect incertain est le volume de la zone de piégeage, qui est particulièrement difficile à évaluer du fait que le trou de forage constitue la seule source de données dans un rayon de 50 kilomètres. Il s’agit en outre d’un secteur extracôtier écosensible. Aucun emplacement ne pourra être recommandé pour le stockage de carbone jusqu’à ce qu’on obtienne les données qui manquent.
[Traduit par la redaction]
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Impact of historical gold mining activities on marine sediments in Wine Harbour, Nova Scotia, Canada
Megan E. Little, Michael B. Parsons, Brent A. Law, Timothy G. Milligan et John N. Smith
p. 344–363
RésuméEN :
Past investigations at historical gold (Au) districts in Nova Scotia, Canada have identified elevated concentrations of arsenic (As) and mercury (Hg) in nearby sediments and waters. These metal(loid)s are derived from erosion of mineralized bedrock, and the disposal of mine tailings into the environment during early operations. The Wine Harbour gold district is located along the eastern shore of Nova Scotia, and produced 1329 kg of Au from 75 581 tonnes of crushed rock from 1862 to 1939. The gold occurs in arsenopyrite-bearing quartz-carbonate veins and was extracted using stamp milling and Hg amalgamation. Historical maps document tailings deposits near former stamp mill sites; however, the extent to which these mine wastes influence environmental quality in the adjacent marine environment is uncertain. In this study, we measured metal(loid) concentrations in tailings, marine sediments, and surface waters to assess the lateral and vertical extent of mining-related impacts on Wine Harbour. Chemical analyses of terrestrial and intertidal tailings reveal high concentrations of both As (86–196 000 mg/kg) and Hg (444–320 000 µg/kg). Analyses of marine sediments show a wide range in both As (4–568 mg/kg) and Hg (<5–7430 µg/kg) concentrations. In general, the highest metal(loid) concentrations in sediments were recorded down-gradient of stamp mill sites. Elevated concentrations were also detected in sediments underlying an active mussel aquaculture operation at the western end of the harbour. Results from this study have been used to help assess potential ecosystem and human health risks associated with historical gold mine wastes in the Wine Harbour area.
FR :
Les investigations antérieures réalisées dans les anciens champs d’or (Au) de la Nouvelle-Écosse, au Canada, ont mis en évidence des concentrations élevées d’arsenic (As) et de mercure (Hg) dans les eaux et les sédiments avoisinants. Ces éléments chimiques non métalliques proviennent de l’érosion du substratum minéralisé et des résidus miniers rejetés dans l’environnement au début des activités d’exploitation. De 1862 à 1939, le champ d’or de Wine Harbour, situé le long de la côte est de la Nouvelle-Écosse, a produit 1 329 kg d’Au à partir de 75 581 tonnes de pierres concassées. Présent dans des filons de quartz-carbonates riches en arsénopyrite, l’or a été extrait au moyen de techniques de bocardage et d’amalgamation au Hg. Les cartes historiques font état de dépôts de résidus à proximité des sites de bocardage. Cependant, la mesure dans laquelle ces déchets miniers influent sur la qualité environnementale du milieu marin adjacent est incertaine. Dans le cadre de la présente étude, nous avons mesuré les concentrations d’éléments chimiques non métalliques dans les résidus miniers, les sédiments marins et les eaux de surface afin d’évaluer l’étendue latérale et verticale des incidences de l’exploitation minière sur Wine Harbour. Les analyses chimiques des résidus miniers terrestres et intertidaux révèlent de fortes concentrations d’As (de 86 mg/kg à 196 000 mg/kg) et de Hg (de 444 µg/kg à 320 000 µg/kg). Les analyses des sédiments marins indiquent que les concentrations d’As (de 4 mg/kg à 568 mg/kg) et de Hg (moins de 5 µg/kg à 7 430 µg/kg) varient grandement. En général, les plus fortes concentrations d’éléments chimiques non métalliques ont été enregistrées en aval des sites de bocardage. De fortes concentrations ont aussi été détectées dans les sédiments situés au-dessous d’une exploitation mytilicole active à l’extrémité ouest du havre. Les résultats de cette étude ont été utilisés pour aider à évaluer les risques que les déchets des anciennes mines d’or dans la région de Wine Harbour pourraient présenter pour l’écosystème et la santé humaine.
[Traduit par la redaction]
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Establishing geochemical baselines in forest soils for environmental risk assessment in the Montague and Goldenville gold districts, Nova Scotia, Canada
Michael B. Parsons et Megan E. Little
p. 364–386
RésuméEN :
Mine tailings at historical gold districts in Nova Scotia, Canada, contain high concentrations of arsenic (As) and mercury (Hg), which may represent a risk to ecosystems and human health. Two sites, Montague and Goldenville, are of particular concern as tailings are located close to residences and are occasionally used for racing off-road vehicles. Risk-assessment calculations require knowledge of the naturally occurring concentrations of As and Hg in soils overlying mineralized bedrock within these gold districts. In this study, we collected samples of the top 0–5 cm of surface soil (the Public Health layer) from 46 sites near Montague, and 39 sites near Goldenville. Samples of individual soil horizons (H, Ae, B, and C) were also taken from selected sites to evaluate the vertical distribution of elements in the soil profile. Results show that the concentrations of As and Hg in all soil horizons are generally higher down-ice, southeasterly, of the ore zones in both districts, reflecting glacial erosion and transport of mineralized bedrock. Analysis of the top 0–5 cm of soils shows the following ranges in As and Hg concentrations (<2 mm size fraction): Montague: As, 4–273 mg/kg (median 42 mg/kg); Hg, 72–490 μg/kg (median 164 μg/kg); Goldenville: As, 2–140 mg/kg (median 13 mg/kg); Hg, 39–312 μg/kg (median 114 μg/kg). In general, the concentrations of As are highest in the B and C horizons, whereas Hg concentrations are highest in humus (H). Results from this study have been used to assess the distribution of tailings at these sites, and to help guide risk-management decisions.
FR :
Les résidus miniers des districts aurifères historiques de la Nouvelle-Écosse, au Canada, renferment des concentrations élevées d’arsenic (As) et de mercure (Hg), qui pourraient poser un risque pour les écosystèmes et la santé humaine. Deux endroits, Montague et Goldenville, suscitent des préoccupations particulières, car les secteurs de résidus se trouvent à proximité des résidences et sont occasionnellement utilisés pour des courses de véhicules hors route. Les calculs d’évaluation des risques nécessitent une connaissance des concentrations naturelles d’As et de Hg dans les sols recouvrant le substrat rocheux minéralisé de ces districts aurifères. Nous avons recueilli, dans le cadre de cette étude, des échantillons de la couche supérieure de 0 à 5 cm du sol de surface (couche déterminée par la Santé publique) de 46 emplacements près de Montague et de 39 emplacements près de Goldenville. Des échantillons d’horizons pédologiques distincts (H, Ae, B et C) ont également été prélevés en certains endroits pour l’évaluation de la distribution verticale des éléments à l’intérieur du profil pédologique. Les résultats révèlent que les concentrations d’As et de Hg dans tous les horizons pédologiques sont généralement plus élevées en aval-glaciaire, en direction sud-est, des zones minéralisées des deux districts, ce qui correspond à l’érosion et au transport glaciaires du substrat rocheux minéralisé. Une analyse des cinq centimètres de la couche supérieure des sols révèle les fourchettes qui suivent de concentrations d’As et de Hg (fraction granulométrique de moins de 2 mm) : Montague : As, 4–273 mg/kg (concentration médiane de 42 mg/kg); Hg, 72–490 μg/kg (concentration médiane de 164 μg/kg); Goldenville : As, 2–140 mg/kg (concentration médiane de 13 mg/kg); Hg, 39–312 μg/kg (concentration médiane de 114 μg/kg). En général, les concentrations d’As sont supérieures dans les horizons B et C, tandis que les concentrations de Hg sont les plus élevées dans l’humus (H). Les résultats de cette étude ont servi à évaluer la distribution des résidus miniers à ces endroits et à guider les décisions relatives à la gestion des risques.
[Traduit par la redaction]