Volume 53, 2017
Sommaire (15 articles)
Articles
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Ichnology of the Devonian (Emsian) Campbellton Formation, New Brunswick, Canada
Olivia A. King, Randall F. Miller et Matthew R. Stimson
p. 1–15
RésuméEN :
The Campbellton Formation has long been known to yield a fossil assemblage of Devonian (Emsian) fish and eurypterids at its westernmost exposure near Campbellton and Atholville, and a well described flora and early land animal fauna toward its easternmost exposure near Dalhousie Junction. Although the body fossil assemblage (paleobotany, vertebrate and invertebrate paleontology), paleoecology and paleoenvironmental context of the formation have been extensively studied, ichnofossils are rare and have not been described previously. Fossils from the vertebrate and eurypterid bearing ‘Atholville Beds’ contain a low diversity ichnofossil assemblage represented by three ichnotaxa: Monomorphichnus, ?Taenidium and Helminthoidichnites. Monomorphichnus is proposed here as being produced by the produced by the activity of the eurypterid Pterygotus anglicus.
FR :
La formation de Campbellton est depuis longtemps reconnue pour contenir un assemblage de fossiles de poissons et d’euryptéridés du Dévonien (Emsien) sur son affleurement extrême ouest près de Campbellton et d’Atholville, ainsi que pour sa flore et sa faune d’animaux terrestres anciens bien définies vers son affleurement extrême près de Dalhousie Junction. Même si l’assemblage de fossiles corporels (paléobotanique, paléontologie des vertébrés et des invertébrés), la paléoécologie et le contexte paléoenvironnemental de la formation ont été étudiés en profondeur, les ichnofossiles sont rares et ceux présents dans cet assemblage n’ont pas été décrits précédemment. Les fossiles de vertébrés et d’euryptéridés que recèlent les « couches d’Atholville » abritent un assemblage d’ichnofossiles peu diversifié représentés par trois ichnotaxons : le Monomorphichnus, le ?Taenidium et l’Helminthoidichnites. On avance ici que le Monomorphichnus constitue un produit de l’activité de l’euryptéridé Pterygotus anglicus.
[Traduit par la redaction]
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A revision of Annularia and Asterophyllites species from the lower Westphalian (Middle Pennsylvanian) of the Maritime Provinces of Canada
Carmen Álvarez-Vázquez et Robert H. Wagner
p. 17–62
RésuméEN :
As part of a larger project to revise the systematics of lower Westphalian floras of Nova Scotia and New Brunswick, the sphenopsid taxa are presently reviewed. We recognize 15 species, of which one, Annularia stopesiae, is new. Detailed synonymy lists allow a refinement of the stratigraphic and geographic ranges of these species. Scant attention has been paid previously to Canadian species in the European literature. For example, Annularia latifolia was described later from Europe as Annularia jongmansii. The identical composition of Westphalian floras from Canada and western Europe is striking.
FR :
La révision de la flore du Westphalien inférieur de Nouvelle Écosse et Nouveau Brunswick a été continué à présent avec les sphénopsides. Nous avons reconnu quinze espèces, y compris une nouvelle, Annularia stopesiae. L’analyse des synonymies a permis établir l’extension stratigraphique ainsi que la répartition géographique de cettes espèces. On constate que les auteurs européens ignoraient souvent les espèces décrites au Canada. Un example à citer est Annularia latifolia qui est la même espèce qu’Annularia jongmansii décrite en Europe. On constate ausssi, une fois de plus, que la flore westphalienne est identique pour l’Europe occidentale et Canada.
[Traduit par la redaction]
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Provenance and paleogeography of post-Middle Ordovician, pre-Devonian sedimentary basins on the Gander composite terrane, eastern and east-central Maine: implications for Silurian tectonics in the northern Appalachians
Allan Ludman, John Hopeck et Henry N. Berry
p. 63–85
RésuméEN :
Recent mapping in eastern and east-central Maine addresses long-standing regional correlation issues and permits reconstruction of post-Middle Ordovician, pre-Devonian paleogeography of sedimentary basins on the Ganderian composite terrane. Two major Late Ordovician-Silurian depocenters are recognized in eastern Maine and western New Brunswick separated by an emergent Miramichi terrane: the Fredericton trough to the southeast and a single basin comprising the Central Maine and Aroostook-Matapedia sequences to the northwest. This Central Maine/Aroos-took-Matapedia (CMAM) basin received sediment from both the Miramichi highland to the east and highlands and islands to the west, including the pre-Late Ordovician Boundary Mountains, Munsungun-Pennington, and Weeks-boro-Lunksoos terranes. Lithofacies in the Fredericton trough are truncated and telescoped by faulting along its flanks but suggest a similar basin that received sediment from highlands to the west (Miramichi) and east (St. Croix).
Deposition ended in the Fredericton trough following burial and deformation in the Late Silurian, but continued in the CMAM basin until Early Devonian Acadian folding. A westward-migrating Acadian orogenic wedge provided a single eastern source of sediment for the composite CMAM basin after the Salinic/Early Acadian event, replacing the earlier, more local sources. The CMAM, Fredericton, and Connecticut Valley-Gaspé depocenters were active immediately following the Taconian orogeny and probably formed during extension related to post-Taconian plate adjustments. These basins thus predate Acadian foreland sedimentation.
Structural analysis and seismic reflection profiles indicate a greater degree of post-depositional crustal shortening than previously interpreted. Late Acadian and post-Acadian strike-slip faulting on the Norumbega and Central Maine Boundary fault systems distorted basin geometries but did not disturb paleogeographic components drastically.
FR :
Une récente cartographie de l'est et du centre-est du Maine aborde des questions de longue date concernant la corrélation régionale et permet de reconstruire la paléogéographie des bassins sédimentaires de la période postérieure à l'Ordovicien moyen et antérieure au Dévonien sur le terrane composite du Gandérien. Deux dépocentres majeurs de la période allant de l'Ordovicien tardif au Silurien sont constatés dans l'est du Maine et dans l'ouest du Nouveau-Brunswick, séparés par le terrane émergent de Miramichi : la dépression de Fredericton au sud-est et un bassin unique comprenant les séquences du centre du Maine et l'Aroostook-Matapédia au nord-ouest. Ce bassin du centre du Maine et l'Aroostook-Matapédia (CMAM) a reçu des sédiments des hautes terres de Miramichi à l'est et des hautes terres et des îles à l'ouest, incluant les terranes du mont Boundary, de Munsungun-Pennington et de Weeksboro-Lunksoos de la période antérieure à l'Ordovicien tardif. Les lithofaciès dans la dépression de Fredericton sont tronqués et repliés par la formation de failles le long de ses flancs, mais ils suggèrent la présence l'un bassin similaire ayant reçu des sédiments des hautes terres à l'ouest (Miramichi) et à l'est (St. Croix).
Le dépôt l'est terminé dans le bassin de Fredericton à la suite des périodes l'enfouissement et de déformation du Silurien tardif, mais il a continué dans le bassin du CMAM jusql'à la formation des plis acadiens du Dévonien précoce. Un prisme orogénique acadien migrant vers l'ouest a fourni une seule source de sédimentation à l'est pour le bassin composite du CMAM après l'événement salinique ou la phase acadienne précoce, remplaçant les sources antérieures plus locales. Les dépocentres du CMAM, de Fredericton et de Connecticut Valley-Gaspé étaient actifs immédiatement après l'orogénie du Taconien et se sont probablement formés durant l'extension liée aux ajustements de plaques postérieurs au Taconien. Ces bassins précèdent donc la sédimentation dans les avant-pays de l'Acadien.
l'analyse structurale et les profils de réflexion sismique indiquent un degré plus élevé de rétrécissement de la croûte postérieur au processus de sédimentation que l'interprétation antérieure. Le mouvement de coulissage de l'Acadien tardif et postérieur à l'Acadien sur les systèmes de failles de Norumbega et de la région frontalière du centre du Maine ont déformé la géométrie des bassins, mais l'ont pas beaucoup perturbé les éléments paléogéographiques.
[Traduit par la redaction]
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Forensic igneous petrology: locating the source quarry for the “black granite” Titanic headstones in Halifax, Nova Scotia, Canada
D. Barrie Clarke, Christopher R. M. McFarlane, David Hamilton et David Stevens
p. 87–114
RésuméEN :
In Halifax, Nova Scotia, 149 victims of the 1912 sinking of the Titanic lie beneath petrologically identical “black granite” headstones. Those headstones, supplied by the White Star Line, arrived in Halifax in late 1912, but no known historical document reveals their source. They consist of medium- to coarse-grained olivine-bearing gabbro, with cumulus phases consisting of randomly oriented euhedral plagioclase laths, corroded olivine, and titaniferous magnetite, and intercumulus material consisting of augite with reaction rims of hornblende, both of which are variably altered to actinolite and biotite. Three types of forensic evidence [quantitative – radiometric age of 422.1 ±1.3 Ma (n = 17), mean olivine FeO/(FeO + MgO) values ranging from 0.43 to 0.46, augite rim traceelement compositions (35 elements), and whole-rock chemical compositions (48 elements), including statistical analysis of all these data showing no significant differences between the headstones and their putative source quarry; qualitative – mineral assemblages, modal proportions, textural parameters, style and degree of alteration; and circumstantial – regional reputation, quarrying history, local logistics, regional transportation, McGrattan marker] connect the Titanic headstones to the Saint George Batholith in southwestern New Brunswick. Precise matching of any dimension stone to its source quarry is problematic, because that material connects only to a void in the quarry. Ideally, all physical-chemical-temporal properties of the dimension stone and source quarry should match, both quantitatively and qualitatively, but in reality only the ages must almost certainly match. Thus it is remotely possible for the right quarry to mismatch most of the properties of the dimension stone, and for a wrong quarry to match most of the properties of the dimension stone. However, in the case of the Titanic headstones, the cumulative weight of all the quantitative, qualitative, and circumstantial evidence, combined with a process of elimination and application of Ockham’s razor, indicate that the Charles Hanson quarry near Bocabec, southwestern New Brunswick, is the likely source for the gabbroic Titanic headstones in Halifax, Nova Scotia.
FR :
À Halifax, en Nouvelle-Écosse, 149 victimes du naufrage du Titanic, qui a eu lieu en 1912, reposent sous des pierres tombales dont la composition pétrologique est identique à celle du « granit noir ». Ces pierres tombales fournies par la White Star Line sont arrivées à Halifax à la fin de l’année 1912, mais aucun document historique connu n’indique leur provenance. Il s’agit de gabbro comportant des grains d’olivine moyens à grossiers, dont les cumulus sont composés de lattes de plagioclase idiomorphe orientées de manière aléatoire, d’olivine corrodée et de magnétite titanifère, avec un intercumulus composé d’augite et de couronnes réactionnelles en hornblende, qui s’altèrent tous les deux de manière variable en actinote et en biotite. Trois types de preuves scientifiques [quantitative – âge radiométrique de 422,1 ±1,3 Ma (n = 17), valeurs moyennes d’olivine FeO/(FeO + MgO) comprises entre 0,43 et 0,46, éléments-traces présents dans la composition de la couronne en augite (35 éléments),et compositions chimiques des roches (48 éléments), y compris l’analyse statistique de toutes ces données qui ne montre aucune différence majeure entre les pierres tombales et leur carrière de provenance présumée; qualitative – assemblages minéraux, proportions modales, paramètres de texture, style et degré d’altération; et circonstancielle – notoriété régionale, histoire de l’exploitation des carrières, logistique locale, transport régional, marque de McGrattan] lient les pierres tombales des victimes du Titanic au batholite de Saint George dans le sud-ouest du Nouveau-Brunswick. Faire correspondre précisément une pierre de taille avec la carrière d’où elle provient est problématique, car le matériau est seulement lié à l’absence d’une pierre dans la carrière. En principe, toutes les propriétés physiques, chimiques et temporelles de la pierre de taille devraient correspondre à celles de la carrière de provenance, aussi bien de manière quantitative que qualitative, mais en réalité, seulement leurs âges respectifs doivent presque assurément correspondre. Ainsi, il n’est pas absolument impossible que les propriétés de la carrière qui est la bonne ne correspondent pas à la plupart des propriétés de la pierre de taille, et que celles d’une autre carrière, qui n’est pas la bonne, correspondent à la plupart des propriétés de la pierre de taille. Toutefois, dans le cas des pierres tombales des victimes du Titanic, l’accumulation des éléments de preuves quantitatives, qualitatives, et circonstancielles, associés à un processus d’élimination et d’application du rasoir d’Ockham, indique que les pierres tombales en gabbro, situées à Halifax, en Nouvelle-Écosse, proviennent probablement de la carrière Charles Hanson, située à proximité de Bocabec, dans le sud-ouest du Nouveau-Brunswick.
[Traduit par la redaction]
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Tracking rapid landscape change with repeated photography, Gros Morne National Park, Newfoundland, Canada
Antony R. Berger
p. 115–126
RésuméEN :
At various coastal and inland sites in and around Gros Morne National Park in western Newfoundland, photographs taken periodically over many decades illustrate the physical stability of landforms. These images provide a convenient, qualitative way to track the development of stone rings and patterned ground, the movement of rocks along intertidal platforms, changes to marine estuaries and to alluvial rivers and fans, temporal trends in late-lying snow beds along mountain tops, and slope failure by landslides and rock falls. This study has established a spatial and temporal photographic record of slope failures along the steep cliffs of Western Brook Pond, showing that nearly all of the sites identified in earlier studies as high risk of failure have remained stable. In contrast, thin-skinned landslides along Winter House Brook have remained active for at least 100 years. Little evidence of physical changes in patterned ground features in Trout River Gulch was found, other than frost-heaving in soils disturbed by road construction. Fluctuations from year to year in the level of gravel beaches along parts of the coast are common, and blow-outs continue to modify coastal sand dunes. Apart from certain engineered sites where change was obviously driven by direct human activities, the immediate cause or “driver” of change was natural (non-human), the result of gravitational instability, heavy precipitation, wave and storm action, frost heaving, and other background processes of the sort that long predate the coming of people to the region. Continuation of this kind of inexpensive, non-invasive monitoring can assist in assessing ecological integrity, managing public safety, and interpreting landscape processes for Park visitors.
FR :
Des photographies prises périodiquement pendant de nombreuses décennies à divers emplacements côtiers et intérieurs du parc national du Gros-Morne et à proximité de celui-ci, dans l’ouest de Terre-Neuve-et-Labrador, illustrent la stabilité physique des formes de relief. Ces images offrent un moyen commode et qualitatif d’observer le développement des cercles de pierre et des sols structurés, le déplacement des roches le long des plates-formes intertidales, les changements aux estuaires maritimes, ainsi que les rivières et cônes alluviaux, les tendances temporelles des combes à neige près de la cime des montagnes et les ruptures de versant attribuables aux glissements de terrain et aux éboulements. Cette étude a permis d’établir un dossier spatial et temporel photographique des ruptures de versant le long des parois escarpées de la gorge de l’étang Western Brook, ce qui montre que presque tous les emplacements qui ont été inventoriés plus tôt comme présentant des risques élevés de rupture sont demeurés stables. En revanche, les glissements de terrain pelliculaires le long du ruisseau Winter House sont demeurés actifs pendant au moins cent ans. Les éléments des sols structurés de Trout River montrent très peu de signes de changements physiques, autres que le soulèvement par le gel de sols perturbés par la construction de routes. Les fluctuations d’année en année du niveau des plages de gravier situées le long de sections de la côte sont fréquentes, et les creux de déflation continuent de modifier les dunes côtières. À part certains emplacements aménagés où les changements étaient de toute évidence causés par des activités humaines directes, la cause immédiate des changements était naturelle (non humaine), soit le résultat de l’instabilité gravitationnelle, de fortes précipitations, de l’action des vagues et des tempêtes, du soulèvement par le gel et d’autres contextes géologiques de fond qui ont précédé l’arrivée d’humains dans la région. La poursuite de ce genre de surveillance peu coûteuse et non invasive peut aider à évaluer l’intégrité écologique, assurer la sécurité publique et interpréter le processus de formation du paysage pour les visiteurs du parc national.
[Traduit par la redaction]
Abstracts
Articles
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Invertebrate trace fossils from the Pennsylvanian Rhode Island Formation of Massachusetts, USA
Patrick R. Getty, Robert Sproule, Matthew R. Stimson et Paul C. Lyons
p. 185–206
RésuméEN :
A large open-pit quarry in Plainville, Massachusetts, has yielded fourteen invertebrate ichnotaxa from the Pennsylvanian Rhode Island Formation of the Narragansett Basin. These traces include Cochlichnus anguineus, Diplichnites cuithensis, Diplichnites gouldi, Diplopodichnus biformis, Gordia carickensis, Helminthoidichites tenuis, Lockeia isp., Mitchellichnus cf. ferrydenensis, Planolites montanus, Siskemia elegans, Stiallia pilosa, Stiaria intermedia, Tonganoxichnus buildexensis and Narragansettichnus fortunatus new ichnogenus and ichnospecies. Specimens were collected from talus and the depositional environment has been inferred from sedimentary structures. The sedimentology of the slabs on which the traces were preserved indicates that the rocks represent lake-margin and shallow lacustrine sedimentary facies. Distinct ichnofacies occur in the different sedimentary environments. The lake-margin traces belong to the Scoyenia ichnofacies and include traces of apterygote insects, arthropleurid myriapods, bivalved arthropods and vermiform animals in association with tracks of temnospondyl amphibians and diapsid reptiles. The lacustrine traces include arthropod trackways, fish trails and a newly named body imprint possibly produced by an aquatic mayfly larva. These shallow lacustrine traces are attributed to the Mermia ichnofacies.
FR :
Une vaste carrière à ciel ouvert à Plainville, Massachusetts, a mis au jour 14 ichnotaxons invertébrés de la formation du Rhode Island de la période pennsylvanienne dans le bassin de Narragansett. Les traces relevées comprennent Cochlichnus anguineus, Diplichnites cuithensis, Diplichnites gouldi, Diplopodichnus biformis, Gordia carickensis, Helminthoidichites tenuis, Lockeia isp., Mitchellichnus cf. ferrydenensis, Planolites montanus, Siskemia elegans, Stiallia pilosa, Stiaria intermedia et Tonganoxichnus buildexensis, et le nouveau ichnogenre et ichnoespèces Narragansettichnus fortunatus. Les spécimens ont été prélevés d’un talus et le milieu de sédimentation a été déduit à partir de structures sédimentaires. La sédimentologie des plaques sur lesquelles les traces ont été conservées révèle que les roches repré-sentent un faciès sédimentaire caractéristique des marges lacustres et des eaux lacustres peu profond. Des ichnofaciès distincts sont présents dans les différents milieux sédimentaires. Les traces riveraines font partie de l’ichnofaciès Scoyenia et comprennent des traces d’insectes aptérygotes, de myriapodes arthropleurides, d’arthropodes bivalvés et d’animaux vermiformes associées à des pistes d’amphibiens temnospondyles et de reptiles diapsides. Les traces lacustres comprennent des tracés d’arthropodes, des pistes de reptation de poissons et une empreinte d’organisme nouvellement baptisé possiblement produite par une larve d’éphémère commune aquatique. Ces traces lacustres peu profondes sont rattachées à l’ichnofaciès Mermia.
[Traduit par la redaction]
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Geological relationships and laser ablation ICP-MS U-Pb geochronology of the Saint George Batholith, southwestern New Brunswick, Canada: implications for its tectonomagmatic evolution
Nadia Mohammadi, Les Fyffe, Christopher R.M. McFarlane, Kay G. Thorne, David R. Lentz, Brittany Charnley, Laurin Branscombe et Sheena Butler
p. 207–240
RésuméEN :
The Late Silurian to Late Devonian Saint George Batholith in southwestern New Brunswick is a large composite intrusion (2000 km2) emplaced into the continental margin of the peri-Gondwanan microcontinent of Ganderia. The batholith includes: (1) Bocabec Gabbro; (2) equigranular Utopia and Wellington Lake biotite granites; (3) Welsford, Jake Lee Mountain, and Parks Brook peralkaline granites; (4) two-mica John Lee Brook Granite; (6) Jimmy Hill and Magaguadavic megacrystic granites; and (6) rapakivi Mount Douglas Granite. New LA ICP-MS in situ analyses of six samples from the Saint George Batholith are as follows: (1) U-Pb monazite crystallization age of 425.5 ± 2.1 Ma for the Utopia Granite in the western part of the batholith (2) U-Pb zircon crystallization ages of 420.4 ± 2.4 Ma and 420.0 ± 3.5 Ma for two samples of the Utopia Granite from the central part of the batholith; (3) U-Pb zircon crystallization age of 418.0 ± 2.3 Ma for the Jake Lee Mountain Granite; (4) U-Pb zircon crystallization age of 415.5 ± 2.1 Ma for the Wellington Lake Granite; and (5) U-Pb monazite crystallization age of 413.3 ± 2.1 Ma for the John Lee Brook Granite. The new geochronological together with new and existing geochemical data suggest that the protracted magmatic evolution of the Late Silurian to Early Devonian plutonic rocks is related to the transition of the Silurian Kingston arc-Mascarene backarc system from an extensional to compressional tectonic environment during collision of the Avalonian microcontinent with Laurentia followed by slab break-off.
FR :
Le batholite du Silurien tardif au Dévonien tardif de Saint George dans le sud ouest du Nouveau Brunswick est une vaste intrusion composite (2 000 kilomètres carrés) qui s’est mise en place à l’intérieur de la marge continentale du microcontinent périgondwanien de Ganderia. Le batholite englobe : (1) le gabbro de Bocabec; (2) les granites à biotite isogranulaire Utopia et du lac Wellington; (3) les granites hyperalcalins de Welsford, du mont Jake Lee et du ruisseau Parks Brook; (4) le granite à deux micas du ruisseau John Lee; (5) les granites macrocristallins de la colline Jimmy et de Magaguadavic; et (6) le granite rapakivi du mont Douglas. De nouvelles analyses par spectrométrie de masse à plasma induit couplée à l’ablation laser in situ de six échantillons provenant de Saint George ont révélé ce qui suit : (1) une cristallisation survenue il y a 425,5 ± 2,1 Ma d’après une datation U-Pb sur monazite, dans le cas du granite Utopia dans la partie occidentale du batholite; (2) des âges de cristallisation en vertu d’une datation U-Pb sur zircon de 420,4 ± 2,4 Ma et de 420,0 ± 3,5 Ma dans le cas de deux échantillons en provenance du granite Utopia dans le centre du batholite; (3) un âge de cristallisation de 418,0 ± 2,3 Ma dans le cas du granite du mont Jake Lee, d’après une datation U-Pb sur zircon; (4) un âge de cristallisation de 415,5 ± 2,1 Ma obtenu par datation U-Pb sur zircon dans le cas du granite du lac Wellington; et (5) un âge de cristallisation de 413,3 ± 2,1 Ma d’après une datation U-Pb sur monazite, dans le cas du granite du ruisseau John Lee. Les nouvelles données géochronologiques conjuguées aux données géochimiques existantes laissent supposer que l’évolution magmatique prolongée de des roches plutoniques du Silurien tardif au Dévonien précoce est apparentée à la transition de l’arc silurien de Kingston-arrière-arc de Mascarene d’un milieu tectonique de distension à un milieu de compression durant la collision du microcontinent avalonien avec Laurentia suivie d’une rupture par tranches.
[Traduit par la redaction]
Abstracts
Articles
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Fixation and redistribution of arsenic during early and late diagenesis in the organic matter-rich members of the Lockatong Formation, Newark basin, USA: implications for the quality of groundwater
Larbi Rddad
p. 253–268
RésuméEN :
The Byram and Walls Island members in the lower and upper sections, respectively, of the Lockatong Formation in the Newark basin near the border between Pennsylvania and New Jersey were chosen to assess (i) the role of euxinic/anoxic conditions in sequestering arsenic (As) and other trace elements and (ii) the redistribution of these elements during catagenetic transformations. These members are rich in organic matter and host pyrite which occurs as disseminations, small patches, and subparallel veins. The sulfur isotope values of pyrite samples range between -7.5 and 0.5 ‰CDT (average = -3.5 ‰CDT). The negative δ34S values are indicative of Bacterial Sulfate Reduction (BSR) under low temperature and euxinic/anoxic conditions. The total organic carbon (TOC) values in this member fluctuate between 0.5 and 2.1%. These euxinic/anoxic conditions enhanced the incorporation of As and other trace elements in both organic matter and pyrite. The As concentrations range from 13 to 800 mg/kg and from 1.4 to 34 mg/kg in pyrite and black shale samples, respectively. Rock Eval analyses reveal that organic matter is over-mature which altered the correlation between TOC and As. The thermal cracking of organic matter resulted in the removal of these elements from organic matter and their subsequent incorporation in pyrite and bitumen. Organic matter- and pyrite-rich anoxic black shale layers and bitumen veins are potential sources of arsenic in groundwater in the Newark basin, with arsenic values that reach up to 215 μg/L.
FR :
Les membres des îles Byram et Walls dans les sections inférieures et supérieures, respectivement, de la formation Lockatong dans le bassin Newark près de la frontière de la Pennsylvanie et du New Jersey ont été choisis pour évaluer: (i) le rôle des conditions euxiniques et anoxiques dans la séquestration de l’arsenic (As) et d’autres éléments traces; (ii) la redistribution de ces éléments durant les transformations catagénétiques. Ces membres sont riches en matière organique et contiennent de la pyrite qui se présente sous forme de disséminations, de petites plaques et de veines subparallèles. Les valeurs isotopiques du soufre des échantillons de pyrite varient de -7,5 à 0,5 ‰ CDT (moyenne = -3,5 ‰ CDT). Les valeurs négatives δ34S indiquent la présence de bactéries sulfato-réductrices qui ont réduit les sulfates à basse température et dans des conditions euxiniques et anoxiques. Les valeurs du carbone organique total (COT) dans ces membres varient entre 0,5 et 2,1 %. Ces conditions euxiniques et anoxiques ont renforcé l’incorporation de l’As et d’autres éléments en traces, tant dans la matière organique que dans la pyrite. Les concentrations d’As varient entre 13 et 800 mg/kg et de 1,4 à 34 mg/kg dans les échantillons de pyrite et de schiste noir, respectivement. Les analyses Rock-Eval révèlent que lamatière organique présente une maturité avancée, altérant la corrélation entre le COT et l’As. Le craquage thermique de la matière organique a causé l’expulsion de ces éléments de la matière organique et leur incorp-oration subséquente dans la pyrite et le bitume. Les couches anoxique de schiste noire riche matière organique et en pyrite ainsi que les niveaux riche en veines de bitume sont des sources potentielles d’arsenic dans l’eau souterraine du bassin Newark, avec des valeurs d’arsenic atteignant jusqu’à 215 μg/l.
[Traduit par la redaction]
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Trilobites from the Rickard Hill facies of the Saugerties Member of the Schoharie Formation, eastern New York (upper Emsian and Lower Devonian): a case study in taphonomy and sequence stratigraphy from glacial erratics
Martin A. Becker, Rebecca B. Chamberlain, Harry M. Maisch, Alex Bartholomew et John A. Chamberlain
p. 269–284
RésuméEN :
Glacial erratics belonging to the Rickard Hill facies (RHf) of the Saugerties Member of the Schoharie Formation (upper Emsian: Lower Devonian) occur scattered throughout the Piedmont of northern New Jersey and Lower Hudson Valley of New York. These RHf glacial erratics contain an assemblage of trilobites belonging to: Anchiopella anchiops, Burtonops cristatus, Calymene platys, Terataspis grandis, cf. Trypaulites sp. and cf. Coniproetus sp. This RHf glacial erratic trilobite assemblage consists predominantly of disarticulated cephala and pygidia that were originally preserved as part of a localized, third-order eustatic sea level lag deposit in the area of the present day Helderberg Mountains region of New York State and subsequently transported in glacially plucked blocks by the Hudson–Champlain Lobe of the Laurentide Ice Sheet southward into New Jersey. Physical and chemical weathering during glacial erosion, transportation and deposition of the RHf glacial erratics has revealed some anatomical features of these trilobites in high detail along with other invertebrates. This unique sequence of weathering reveals additional characteristics that bear upon issues of bathymetric controls on upper Schoharie Formation lithology, trilobite faunal abundance and taphonomy during the upper Emsian (Lower Devonian) of eastern New York State.
FR :
Des éléments erratiques glaciaires faisant partie du faciès de la Rickard Hill (RHf) du Membre Saugerties de la Formation de Schoharie (Emsien supérieur: Dévonien inférieur) sont présents de façon éparse partout à l’intérieur du Piedmont dans le nord du New Jersey et la vallée du cours inférieur de l’Hudson de l’État de New York. Ces éléments renferment un assemblage de trilobites faisant partie des Anchiopella anchiops, Burtonops cristatus, Calymene platys et Terataspis grandis, comparables à l’espèce des Trypaulites et à l’espèce des Coniproetus. Cet assemblage de trilobites des éléments erratiques glaciaires du RHf est principalement constitué de céphalums et de pygidiums ayant originalement été conservés au sein d’une charge de fond localisée, au niveau marin eustatique de troisième ordre, dans le secteur de la région des monts Helderberg actuels de l’État de New York et subséquemment transportés dans des blocs grainelés par l’impact glaciaire du compartiment Hudson-Champlain de l’Inlandsis laurentidien en direction sud vers le New Jersey. L’altération atmosphérique physique et chimique survenue durant l’érosion glaciaire, le transport et la sédimentation des éléments erratiques glaciaires du RHf ont révélé certaines particularités anatomiques des trilobites de façon très détaillée ainsi que d’autres invertébrés. Cette séquence unique d’altération atmosphérique révèle d’autres caractéristiques témoignant d’un contrôle bathymétrique sur la lithologie de la partie supérieure de la Formation de Schoharie, d’une abondance de la faune de trilobites et de la taphonomie durant la période de l’Emsien supérieur (du Dévonien inférieur) dans l’est de l’État de New York.
[Traduit par la redaction]
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Late- and post-glacial history of the East Branch of the Penobscot River, Maine, USA
Roger LeB. Hooke et Paul R. Hanson
p. 285–300
RésuméEN :
Between ~20 and 15 ka the Laurentide Ice Sheet retreated from the edge of the continental shelf, first to the Maine coast and then across Maine to the northern reaches of the Penobscot Lowland. The Lowland, being isostatically depressed, was inundated by the sea. As ice then retreated into Maine’s western mountains, valleys through the mountains became estuaries. In the estuary now occupied by the Penobscot River’s East Branch, ten ice-marginal deltas were built during pauses in this part of the retreat. By 14 ka the ice had retreated far enough to expose land in the valley bottom between the ice front and the sea, and the Penobscot River was (re)born. This occurred near the present confluence of the Seboeis River and the East Branch. The river gradually extended itself northward as the ice retreated and southward as relative sea level fell. Braidplains were formed and incised, leaving terraces. High initial discharges eroded the eastern flanks of the esker and deltas, redepositing silt, sand, and gravel all the way to the present head of Penobscot Bay. By ~10 ka the discharge had decreased, the river was adjusting to on-going differential isostatic rebound, and finer sediment was accumulating, forming the present floodplain.
FR :
Entre environ 20 et 15 ka, l’Inlandsis laurentidien s’est éloigné du bord du plateau continental, se dirigeant d’abord vers la côte du Maine et traversant ensuite le Maine vers la partie nord des plaines basses de Penobscot. Soumises à une dépression isostatique, les plaines basses ont été inondées par la mer. Lorsque les glaces se sont ensuite retirées dans les montagnes occidentales du Maine, les vallées des montagnes sont devenues des estuaires. Dans l’estuaire maintenant occupé par le bras est de la rivière Penobscot, dix deltas proglaciaires se sont formés durant les pauses dans cette partie du retrait. En 14 ka, les glaces s’étaient retirées suffisamment loin pour exposer les terres au fond de la vallée entre le front glaciaire et la mer, et la rivière Penobscot est (re)née. Cela s’est produit près de l’actuel confluent de la rivière Seboeis avec le bras est. La rivière s’est progressivement étendue vers le nord à mesure que les glaces se retiraient et vers le sud à mesure que le niveau relatif de la mer baissait. Des plaines en tresses ont été formées et encaissées, laissant des terrasses. Les débits élevés initiaux ont érodé les flancs orientaux de l’esker et des deltas, redéposant la siltite, le sable et le gravier jusqu’à l’actuel fond de la baie de Penobscot. Vers environ 10 ka, le débit avait diminué, la rivière s’adaptait au relèvement isostatique différentiel et des sédiments plus fins s’accumulaient, formant la présente plaine d’inondation.
[Traduit par la redaction]
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The geology and hydrogeology of buried bedrock valley aquifers on Cape Breton Island, Nova Scotia: an overview
Fred Baechler
p. 301–324
RésuméEN :
Buried bedrock valley aquifers are common across Canada, where multiple glaciations have buried both pre-glacial and Pleistocene valleys. These aquifers are becoming increasingly important as a supply of potable groundwater, for supporting aquatic habitat, and as part of strategies in adapting to a changing climate. However, in Canada, there are considerable knowledge gaps at national, regional, and local scales, such that many buried bedrock valleys remain unidentified or underexplored. Cape Breton Island provides a hydrogeological view into the roots of an ancient mountain range, now exhumed, glaciated, deglaciated, and tectonically inactive. Since the Cretaceous, a variety of geological processes have formed several buried bedrock valley aquifers over the island. These aquifers are important in providing municipal and commercial groundwater supplies, controlling mine dewatering, protection of salmonids, design and monitoring of waste disposal sites, and geotechnical investigations for infrastructure design. Of 150 sites assessed, 61% provided evidence of buried aquifers comprising unconsolidated sand and gravel of Cretaceous, Pleistocene, and Holocene ages. These sites provided the basis for five conceptual, 3-D hydrogeological block models. Three hydrogeological case studies provided further insight into the functioning of two of these models. Future studies should identify and characterize aquifers in high demand areas and/or those that support important riverine ecosystems. Research should focus on aquifer properties, groundwater-stream interaction, and the impact of changing climate with sea-level rise.
FR :
Les vallées aquifères enfouies dans le substrat rocheux sont répandues partout au Canada, où plusieurs glaciations ont enfoui à la fois des vallées préglaciaires et des vallées du Pléistocène. Ces aquifères deviennent de plus en plus importants comme sources d’alimentation en eau souterraine potable, pour le soutien de l’habitat aquatique et dans le cadre des stratégies d’adaptation à un climat changeant. Au Canada, toutefois, des lacunes considérables subsistent dans les connaissances qu’on en a à l’échelle nationale, régionale et locale, nombre de vallées n’ayant pas encore été localisées ou demeurant sous-explorées. L’île du Cap Breton présente un aperçu hydrogéologique des racines d’une ancienne chaîne de montagnes, maintenant exhumée, érodée par la glaciation et tectoniquement inactive. Depuis le Crétacé, divers processus géologiques ont formé plusieurs vallées aquifères enfouies dans le substrat rocheux sur l’île. Ces aquifères sont importants, car ils représentent des réserves d’eau souterraines municipales et commerciales, permettent le contrôle de l’assèchement des puits de mines, assurent la protection des salmonidés et servent à la conception et à la surveillance des sites d’enfouissement ainsi qu’aux études géotechniques réalisées pour la conception des infrastructures. Soixante et un pour cent des 150 emplacements évalués ont fourni une preuve d’existence d’aquifères enfouis constitués de sable et de gravier non consolidés remontant au Crétacé, au Pléistocène et à l’Holocène. Ces emplacements ont servi de fondement à cinq modèles conceptuels tridimensionnels de blocs hydrogéologiques. Trois études de cas hydrogéologiques ont permis de comprendre plus en détail le fonctionnement de deux des modèles. Les études futures devraient tenter avant tout de localiser et caractériser les aquifères dans les secteurs à forte demande ou ceux soutenant des écosystèmes riverains importants. Les recherches devraient être axées sur les propriétés des aquifères, l’interaction entre l’eau souterraine et les cours d’eau, ainsi que l’incidence des changements climatiques et de la hausse du niveau de la mer.
[Traduit par la redaction]
Abstracts
Articles
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Stratigraphy and depositional setting of the Silurian–Devonian Rockville Notch Group, Meguma terrane, Nova Scotia, Canada
Chris E. White et Sandra M. Barr
p. 337–365
RésuméEN :
The Silurian–Devonian Rockville Notch Group occurs in five separate areas along the northwestern margin of the Meguma terrane of southern Nova Scotia. In each area, the lowermost unit of the group is the White Rock Formation, which unconformably overlies the Lower Ordovician Halifax Group. Early Silurian U–Pb (zircon) dates from metavolcanic rocks in the White Rock Formation indicate that the unconformity represents a depositional gap of about 25 Ma. The U–Pb ages are consistent with early Silurian (Llandovery) trace fossils and sparse shelly faunas in metasedimentary rocks interlayered with the metavolcanic rocks. The metasedimentary rocks locally contain phosphatic ironstone and Mn-rich beds, and are overlain by mainly metasiltstone with abundant quartzite and metaconglomerate lenses. Some of the latter were previously interpreted to be Ordovician tillite. The White Rock Formation is conformably overlain by the slate- and metasiltstone-dominated Kentville Formation, which contains Upper Wenlock to Pridoli graptolites and microfossils. The overlying Torbrook Formation consists of metalimestone, metasandstone and metasiltstone, interbedded with phosphatic ironstone and minor mafic metatuff, and contains Pridoli to early Emsian fossils. It is in part laterally equivalent to the New Canaan Formation in the Wolfville area, which is dominated by slate, pillowed mafic metavolcanic rocks and fossiliferous metalimestone. Volcanic rocks in the Rockville Notch Group are alkalic and formed in a within-plate setting, probably related to extension as the Meguma terrane rifted from Gondwana. This process may have occurred in two stages, Early Silurian and Early Devonian, separated by a hiatus in volcanic activity. Stratigraphic differences suggest that the Meguma terrane was not adjacent to Avalonia before emplacement of the South Mountain Batholith.
FR :
Le groupe silurien–dévonien de Rockville Notch est présent dans cinq secteurs distincts le long de la limite nord-ouest du terrane de Meguma dans le sud de la Nouvelle-Écosse. Dans chaque secteur, l’unité basale du groupe est la formation de White Rock, qui recouvre en discordance le groupe de l’Ordovicien inférieur d’Halifax. Des datations U–Pb sur zircon de roches métavolcaniques de la formation de White Rock situant l’unité au Silurien précoce révèlent que la discordance représente une lacune sédimentaire d’environ 25 Ma. Les âges U–Pb obtenus correspondent aux ichnofossiles et à la faune coquillère clairsemée du Silurien précoce (Llandovérien) présents à l’intérieur des roches métasédimentaires interstratifiées avec des roches métavolcaniques. Les roches métasédimentaires renferment par endroits du grès ferrugineux phosphaté et des strates riches en Mn, et elles sont principalement recouvertes de métasiltstone accompagné d’une abondance de quartzite et de lentilles de métaconglomérat. Certaines de ces dernières roches avaient précédemment été interprétées comme de la tillite de l’Ordovicien. La formation de White Rock est recouverte de façon concordante par la formation à prédominance d’ardoise et de métasiltstone de Kentville, qui abrite des graptolites et des microfossiles du Wenlock supérieur au Pridolien. La formation sus-jacente de Torbrook est constituée de calcaire métamorphique, de métagrès et de métasiltstone interlités de grès ferrugineux phosphaté et d’une quantité modeste de tuf mafique, et elle renferme des fossiles du Pridolien à l’Emsien précoce. Elle est en partie latéralement équivalente à la formation de New Canaan dans le secteur de Wolfville où prédominent de l’ardoise, des roches métavolcaniques mafiques en coussins et du calcaire métamorphique fossilifère. Les roches volcaniques du groupe de Rockville Notch sont des roches alcalines qui se sont formées dans un environnement intraplaque, probablement apparenté au prolongement créé lorsque le terrane de Meguma s’est détaché du continent de Gondwana. Le processus pourrait s’être produit en deux phases, au cours du Silurien précoce et du Dévonien précoce, séparées par un hiatus de l’activité volcanique. Les différences stratigraphiques laissent supposer que le terrane de Meguma n’était pas adjacent à l’Avalonie avant la mise en place du batholite de South Mountain.
[Traduit par la redaction]