The Jurassic Laberge Group in the Whitehorse Trough of the Canadian Cordillera: Using Detrital Mineral Geochronology and Thermochronology to Investigate Tectonic Evolution

The Laberge Group is an Early to Middle Jurassic sequence of mostly siliciclastic sedimentary rocks that were deposited in a marginal marine environment in the northern Canadian Cordillera. It forms a long narrow belt with a total thickness of 3–4 km extending for more than 600 km across southern Yukon and northwestern British Columbia. These sedimentary rocks overlap the Yukon-Tanana, Stikinia and Cache Creek terranes that form the main components of the Intermontane superterrane. The Laberge Group contains a record of the erosion of some of these terranes, and also offers some constraints on the timing of their amalgamation and accretion to the Laurentian margin. The Laberge Group was deposited with local unconformity on the Late Triassic Stuhini Group (in British Columbia) and correlative Lewes River Group (in Yukon), both of which are volcanic-rich, and assigned to the Stikinia terrane. The Laberge Group is in turn overlain by Middle Jurassic to Cretaceous clastic rocks, including the Bowser Lake Group in BC and the Tantalus Formation in Yukon. Clast compositions and detrital zircon populations within the Laberge Group and between it and these bounding units indicate major shifts in depositional environment, basin extent and detrital sources from Late Triassic to Late Jurassic. During the Early Jurassic clast compositions in the Laberge Group shifted from sediment- and volcanic-dominated to plutonic-dominated, and detrital zircon populations are dominated by grains that yield ages that approach or overlap their inferred depositional ages. This pattern is consistent with progressive dissection and unroofing of (an) active arc(s) to eventually expose Triassic to Jurassic plutonic suites. Detrital rutile and muscovite data from the Laberge Group indicate rapid cooling and then exhumation of adjoining metamorphic rocks during the Early Jurassic, allowing these to contribute detritus on a more local scale. The most likely source for such metamorphic detritus is within the Yukon-Tanana terrane, and its presence in the Laberge Group may constrain the timing of amalgamation and accretion of the Yukon-Tanana and Stikinia terranes. Thermochronological data also provide new insights into the evolution of the Laberge Group basin. Results from the U–Th/(He) method on detrital apatite suggest that most areas experienced post-depositional heating to 60°C or more, whereas U–Th/(He) results from detrital zircon show that heating to more than 200°C occurred on a more local scale. In detail, Laberge Group cooling and exhumation was at least in part structurally controlled, with more strongly heated areas situated in the footwall of an important regional fault system. The thermochronological data are preliminary, but they suggest potential to eventually constrain the kinematics and timing of inversion across the Laberge Group basin and may also have implications for its energy prospectivity. In summary, the Laberge Group is a complex package of sedimentary rocks developed in an active, evolving tectonic realm, and many questions remain about the details of its sources and evolution. Nevertheless, the available information demonstrates the potential of combined geochronological and thermochronological methods applied to detrital minerals to unravel links between regional tectonics, basin development and clastic sedimentation.Le groupe de Laberge est une séquence du Jurassique inférieur à moyen composée principalement de roches sédimentaires silicoclastiques qui se sont déposées dans un milieu margino-marin, dans le nord de la Cordillère canadienne. Il forme une longue ceinture étroite d'une épaisseur totale de 3 à 4 km s'étendant sur plus de 600 km à travers le sud du Yukon et le nord-ouest de la Colombie-Britannique. Ces roches sédimentaires chevauchent les terranes Yukon-Tanana, Stikinia et Cache Creek qui forment les principales composantes du superterrane Intermontagneux. Le groupe de Laberge contient un enregistrement de l'érosion de certains de ces terranes, et offre également certaines contraintes sur la datation de leur amalgamation et de leur accrétion à la marge laurentienne. Le groupe de Laberge a été déposé avec une discordance locale sur le groupe de Stuhini du Trias supérieur (en Colombie-Britannique) et le groupe corrélatif de Lewes River (au Yukon), tous deux riches en volcans et attribués au terrane de Stikinia. Le groupe de Laberge est à son tour recouvert de roches clastiques du Jurassique moyen à Crétacé, comprenant le groupe de Bowser Lake en Colombie-Britannique et la formation de Tantalus au Yukon. Les compositions de clastes et les populations de zircons détritiques au sein du groupe de Laberge et entre celui-ci, et ces unités limitrophes indiquent des changements majeurs dans l'environnement de dépôt, l'étendue du bassin et les sources détritiques du Trias supérieur jusqu’au Jurassique supérieur. Au cours du Jurassique inférieur, les compositions des clastes du groupe de Laberge sont passées d'une prédominance sédimentaire et volcanique à une prédominance plutonique, et les populations de zircons détritiques sont dominées par des grains qui donnent des âges qui se rapprochent ou chevauchent l’âge présumé de leur déposition. Ce modèle est cohérent avec la dissection progressive et le dévoilement d'un ou plusieurs arcs actifs pour éventuellement exposer les suites plutoniques du Trias au Jurassique. Les données sur le rutile détritique et la muscovite du groupe de Laberge indiquent un refroidissement rapide puis une exhumation des roches métamorphiques adjacentes au cours du Jurassique inférieur, permettant à celles-ci d’ajouter des débris à une échelle plus locale. La source la plus probable de ces débris métamorphiques se trouve dans le terrane Yukon-Tanana, et sa présence dans le groupe de Laberge peut apporter des contraintes sur la datation de l'amalgamation et de l'accrétion des terranes Yukon-Tanana et Stikinia. Les données thermo-chronologiques apportent également de nouveaux éclairages sur l'évolution du bassin du groupe de Laberge. Les résultats de la méthode U–Th/(He) sur l'apatite détritique suggèrent que la plupart des régions ont été soumises à des conditions de température post-dépôt de 60°C ou plus, tandis que les résultats U–Th/(He) sur zircon détritique montrent que des conditions de température de plus de 200° C se sont produites à une échelle plus locale. Dans le détail, le refroidissement et l'exhumation du groupe de Laberge étaient au moins en partie structurellement contrôlés, avec des régions plus fortement chauffées situées dans le mur d'un important système de failles régionales. Les données thermo-chronologiques sont préliminaires, mais elles suggèrent un potentiel pour éventuellement contraindre la cinématique et le moment de l'inversion à travers le bassin du groupe de Laberge et peuvent également avoir des implications sur sa capacité énergétique.En résumé, le groupe de Laberge est un ensemble complexe de roches sédimentaires développées dans un domaine tectonique actif et en évolution, et de nombreuses questions demeurent quant aux détails de ses sources et de son évolution. Néanmoins, les informations disponibles démontrent le potentiel de la combinaison des méthodes géochronologiques et thermo-chronologiques appliquées aux minéraux détritiques pour démêler les liens entre la tectonique régionale, le développement du bassin et la sédimentation clastique

Accretion, Soft and Hard Collision: Similarities, Differences and an Application from the Newfoundland Appalachian Orogen

We argue there is no distinction between accretion and collision as a process, except when accretion is used in the sense of incorporating small bodies of sedimentary and/or volcanic rocks into an accretionary wedge by off-scraping or underplating. There is also a distinction when these terms are used in classifying mountain belts into accretionary and collisional orogens, although such classifications are commonly based on a qualitative assessment of the scale and nature of the accreted terranes and continents involved in formation of mountain belts. Soft collisions occur when contractional deformation and associated metamorphism are principally concentrated in rocks of the leading edge of the partially pulled-down buoyant plate and the upper plate forearc terrane. Several young arc-continent collisions show evidence for partial or wholesale subduction of the forearc such that the arc is structurally juxtaposed directly against lower plate rocks. This process may explain the poor preservation of forearcs in the geological record. Soft collisions generally change into hard collisions over time, except if the collision is rapidly followed by formation of a new subduction zone due to step-back or polarity reversal. Thickening and metamorphism of the arc's suprastructure and retro-arc part of upper plate due to contractional deformation and burial are the characteristics of a hard collision or an advancing Andean-type margin. Strong rheological coupling of the converging plates and lower and upper crust in the down-going continental margin promotes a hard collision. Application of the soft–hard terminology supports a structural juxtaposition of the Taconic soft collision recorded in the Humber margin of western Newfoundland with a hard collision recorded in the adjacent Dashwoods block. It is postulated that Dashwoods was translated dextrally along the Cabot-Baie Verte fault system from a position to the north of Newfoundland where the Notre Dame arc collided ca. 10 m.y. earlier with a wide promontory in a hyperextended segment of the Laurentian margin.Nous soutenons qu'il n'y a pas de distinction entre l'accrétion et la collision en tant que processus, sauf lorsque l'accrétion est utilisée dans le sens d'incorporer de petits corps de roches sédimentaires et / ou volcaniques dans un prisme d'accrétion par raclage ou sous-placage. Il y a également une distinction lorsque ces termes sont utilisés pour classer les chaînes de montagne en orogènes d'accrétion et de collision, bien que ces classifications soient généralement basées sur une évaluation qualitative de l'échelle et de la nature des terranes accrétés et des continents impliqués dans la formation des chaînes de montagnes.Des collisions molles se produisent lorsque la déformation par contraction et le métamorphisme associé sont principalement concentrés dans les roches du front de la plaque chevauchante partiellement abaissée et du terrane d’avant-arc de la plaque supérieure. Plusieurs jeunes collisions arc-continent montrent des preuves d'une subduction partielle ou totale de l'avant-arc de telle sorte que l'arc est directement structurellement juxtaposé contre les roches de la plaque inférieure. Ce processus peut expliquer la mauvaise préservation des avant-arcs dans les archives géologiques. Les collisions molles se transforment généralement en collisions dures au fil du temps, sauf si la collision est rapidement suivie de la formation d'une nouvelle zone de subduction en raison d'un recul ou d'une inversion de polarité. L'épaississement et le métamorphisme de la suprastructure de l'arc et de la partie rétro-arc de la plaque supérieure dus à la déformation par contraction et à l'enfouissement sont les caractéristiques d'une collision dure ou d'une marge de type andin en progression. Un fort couplage rhéologique des plaques convergentes et de la croûte inférieure et supérieure dans la marge continentale descendante favorise une collision dure.L'application de la terminologie molle-dure corrobore une juxtaposition structurelle de la collision molle taconique enregistrée dans la marge de Humber de l'ouest de Terre-Neuve avec une collision dure enregistrée dans le bloc de Dashwoods adjacent. Il est postulé que le bloc de Dashwoods a été déplacé de manière dextre le long du système de failles Cabot-Baie Verte à partir d'une position au nord de Terre-Neuve où l'arc Notre Dame est entré en collision environ 10 m.a. plus tôt avec un large promontoire dans un segment en hyper-extension de la marge laurentienne.

Time-Transgressive Salinic and Acadian Orogenesis, Magmatism and Old Red Sandstone Sedimentation in Newfoundland

We propose an intimate relationship between Silurian terrestrial red bed sedimentation (Old Red Sandstone), slab breakoff-related magmatism and deformation in the Newfoundland Appalachians. Red bed sedimentation started during the Early Silurian, and records the progressive rise of the Salinic mountains in the tectonic hinterland of the orogen. The red beds were mainly deposited in molasse-style foreland basins in front of an east-propagating terminal Salinic deformation front. New U–Pb zircon dating of volcanic rocks interlayered with the Silurian red beds in key structural locations yielded ages ranging between 425 and 418 Ma, which, combined with the existing geochronological database, suggests that the sedimentary rocks are progressively younger from west to east and overstep the accreted Gondwana-derived terranes. We propose that deposition of the red beds is a good proxy for the time of cratonization of the accreted terranes. Eastward migration of the Salinic deformation front was accompanied by eastward-widening of a slab-breakoff-related asthenospheric window. The latter is interpreted to have formed due to a combination of progressive steepening of the down-going plate following entrance of the leading edge of the Gander margin and its eduction. Gander margin eduction (reversed subduction) is proposed to have been instigated by the trench migration of the Acadian coastal arc built upon the trailing edge of the Gander margin, which developed contemporaneously with the Salinic collision. The resultant thinning of the lithosphere beneath the Salinic orogen, built upon the leading edge of the Gander margin immediately prior to the onset of the Early Devonian Acadian orogeny, set the stage for generation of the widespread bloom of Acadian magmatism.SOMMAIRENous proposons qu’il y a eu une relation intime entre la sédimentation des couches rouges continentales au Silurien (vieux-grès-rouges), un magmatisme lié à une rupture de segments de croûte, et la déformation appalachienne à Terre-Neuve.  La sédimentation des couches rouges qui a débuté au début du Silurien témoigne du soulèvement progressif des monts saliniques de l’arrière-pays tectonique de l’orogène.  Les couches rouges se sont déposées sous forme de molasses dans des bassins d’avant-pays, à l’avant du front de déformation salinique terminale qui se déployait vers l’est.  De nouvelles datations U-Pb sur zircon de roches volcaniques interstratifiées avec des couches rouges siluriennes en des lieux structurels stratégiques montrent des âges qui varient entre 425 Ma et 418 Ma, ce qui, combiné aux bases de données géochronologiques existantes permet de penser que les roches sédimentaires sont progressivement plus jeunes d’ouest en est, et qu’elles surplombent les terranes accrétés du Gondwana.  Nous suggérons que les couches rouges sont de bons indicateurs temporels de la cratonisation des terranes accrétés.  La migration vers l’est du front de la déformation salinique a été accompagnée par un élargissement vers l’est d’une fenêtre asthénosphérique liée à une rupture de la croûte.  Cette dernière aurait été provoquée par la combinaison de l’enfoncement progressif de la plaque qui a suivi l’entrée du bord d’attaque de la marge de Gander, et son éduction.  Nous proposons que l’éduction (l’inverse de la subduction) de la marge de Gander a été provoquée par la migration de la fosse tectonique côtière acadienne, induite par la migration du bord d’attaque de la marge de Gander, contemporaine de la collision salinique.  L’amincissement de la lithosphère sous l’orogène salinique qui en a résulté, et qui s’est déployé au bord d’attaque de la marge de Gander juste avant l’enclenchement de l’orogénie acadienne au début du Dévonien, a préparé le terrain du déploiement à grande échelle du magmatisme acadien

From Large Zones to Small Terranes to Detailed Reconstruction of an Early to Middle Ordovician Arc–Backarc System Preserved Along the Iapetus Suture Zone: A Legacy of Hank Williams

The Annieopsquotch accretionary tract (AAT) comprises a thrust stack of Lower to Middle Ordovician arc and backarc terranes that were accreted to the composite Laurentian margin of Iapetus during the Middle to Late Ordovician. Geological relationships suggest that the constituent terranes of the AAT initially formed outboard of the composite Laurentian margin in an extensional arc that underwent multiple rifting episodes prior to its accretion. The initiation of AAT magmatism led to the development of Tremadocian to Floian supra-subduction zone ophiolites (481 to 477 Ma) with organized ridges indicated by the presence of well-developed sheeted dyke complexes. This spreading centre propagated through a fragment of Laurentian crust and separated it from the composite Laurentian margin. This Laurentian crust fragment then formed the basement to subsequent Floian to Darriwilian AAT arc magmatism. The Floian arc (473 to 468 Ma) underwent extensive rifting indicated by organized spreading in the Lloyds River backarc basin, which was floored by juvenile backarc ophiolitic crust (472 Ma). The establishment of the Darriwilian arc (467 to 462 Ma) was in part coeval with yet another stage of rifting. Darriwilian magmatism is characterised by significant along-strike variability, ranging from continental to primitive calc-alkaline arc to tholeiitic backarc-like magmatism. The diversity of Darriwilian magmatism can be attributed to fragmentation and magmatic reworking of Laurenian-derived basement along strike in the same arc undergoing disorganized spreading. The development of the AAT is interpreted to be similar to that of the modern Izu – Bonin – Mariana arc in the western Pacific.SOMMAIRELa bande d’accrétion d’Annieopsquotch (AAT) est constituée d’un empilement de chevauchements de l’Ordovicien précoce à moyen, et de terranes d’arc et d’arrière-arc qui se sont accrétés à la marge composite laurentienne japétienne à l’Ordovicien moyen à tardif.  Les faits géologiques relevés portent à penser que les terranes constitutifs de l’AAT se sont constitués à l’extérieur de la marge laurentienne dans un arc d’extension qui a subi de multiples épisodes de rifting avant son accrétion.  L’initiation du magmatisme de l’AAT a mené au développement de zones d’ophiolites de supra-subduction du Trémadocien au Floien (481 Ma à 477 Ma), avec des crêtes ordonnées mises en évidence par la présence de complexes de tapis de dikes bien développés.  Ce centre d’extension s’est propagé à travers un fragment de la croûte laurentienne, et l’a ultimement séparé de la marge composite laurentienne.  Et, du Floien au Darriwilien, ce fragment de croûte laurentienne a servi de substratum au magmatisme d’arc de l’AAT.  Au Floien (473 Ma à 468 Ma), cette zone d’arc a subi un important rifting, comme l’indique la distension ordonnée du bassin d’arrière-arc de Lloyds River, lequel a servi de semelle à une croûte ophiolitique d’arrière-arc (472 Ma).  La mise en place de l’arc au Darriwilien (467 Ma à 462 Ma) a coexisté pour un temps avec un autre épisode de rifting.  Le magmatisme darriwilien est caractérisé par une variabilité de composition importante parallèlement à sa direction, passant d’une composition d’arc continental à celle d’arrière-arc primitif calco-alcalin jusqu’à une composition de magmatisme de type tholéiitique d’arrière-arc.  La diversité du magmatisme darriwilien peut être attribuée à la fragmentation et au remaniement magmatique de la croûte d’origine laurentienne parallèlement à la direction d’un même arc subissant une distension désordonnée.  Nous proposons que le développement de l’AAT a été similaire à celui de l’arc moderne Izy–Bonin–Marianne du Pacifique occidental

Crustal Evolution of the Northeast Laurentian Margin and the Peri-Gondwanan Microcontinent Ganderia Prior to and During Closure of the Iapetus Ocean: Detrital Zircon U–Pb and Hf Isotope Evidence from Newfoundland

Detrital zircon populations in sedimentary rocks from the Laurentian margin and the accreted microcontinent Ganderia on both sides of the main Iapetus suture (Red Indian Line) in central Newfoundland have been studied by combined U–Pb and Lu–Hf isotope analyses. Variation in εHf(t) values with age of zircon populations of distal provenance (>900 Ma) reflect the crustal evolution within the source continents: in zircon derived from Laurentia, episodes of juvenile magma production in the source could be detected at 1.00 – 1.65 and 2.55 – 3.00 Ga, and mixing of juvenile and recycled crust in continental magmatic arcs occurred at 0.95 – 1.40, 1.45 – 1.60, 1.65 – 2.05 and 2.55 – 2.75 Ga. These ages are consistent with the crustal history of northeastern Laurentia. Similarly, zircon of distal provenance from Ganderia reveals times of juvenile magma production in the source at 0.70 – 0.90, 1.40 – 1.75, 1.85 – 2.40 and 2.7 – 3.5 Ga, and episodes of mixing juvenile and recycled crust at 0.95 – 1.35, 1.45 – 1.60, 1.70 – 2.15 and 2.6 – 2.8 Ga. These data reflect the crustal evolution in the present northern part of Amazonia, its likely source craton.      The evolution of magmatic arcs at the margins of both continents can be studied in a similar way using detrital zircon having a proximal provenance (<900 Ma). In contrast to the Laurentian margin, Ganderia is characterized by development of Neoproterozoic – Cambrian continental arcs (ca. 500 – 670 Ma) that were built on the margin of Gondwana. εHf(t) values indicate recycling of Neo- and Mesoproterozoic crust. During and following accretion of the various elements of Ganderia to Laurentia, the syn-tectonic Late Ordovician to Silurian sedimentary rocks deposited on the upper plate (composite Laurentia) continued showing only detritus derived from Laurentia. These sedimentary rocks contain detrital zircon from Iapetan juvenile, continental and successor arcs that were active between ca. 440 and 550 Ma, and from continuing magmatic activity until 423 Ma. Arrival of the first Laurentian detritus at the outermost part of Ganderia indicates that the Iapetus ocean was closed at ca. 452 Ma. The magmatic arcs along the former Laurentian margin in Newfoundland evolved differently. In the northwestern part, εHf(t) values point to recycling of Mesoproterozoic and Paleoproterozoic crust. In the southwest, εHf(t) values indicate addition of juvenile crust, recycling of Mesoproterozoic crust and mixing with juvenile magma. SOMMAIRELes populations de zircons détritiques des roches sédimentaires issus de la marge laurentienne et du microcontinent d’accrétion de Ganderia, des deux côtés de la principale suture Iapetus (linéation de Red Indian) dans le centre de Terre-Neuve, ont été étudiés par analyses combinées U–Pb et Lu–Hf.  Les variations des valeurs εHf(t) en fonction de l’âge des populations de zircons distaux (>900 Ma) reflètent l’évolution de la croûte des continents sources : les zircons de Laurentie ont permis de détecter des épisodes magmatiques juvéniles dans la source entre 1,00 - 1,5, et 2,55 - 3,00 Ga, ainsi que des épisodes de mélange de croûte juvénile avec des croûtes d’arcs magmatiques continentaux recyclés entre 0,95 – 1,40, 1,45 – 1,60, 1,65 – 2,05, et 2,55 – 2,75 Ga.  Ces datations correspondent bien à l’histoire de la croûte de la portion nord-est de la Laurentie.  De même, le zircon distal de Ganderia révèle des épisodes de production de magmas juvéniles dans la source entre 0,70 - 0,90, 1,40 - 1,75, 1,85 - 2,40, et 2,7 - 3,5 Ga, ainsi que des épisodes de mélanges de matériaux juvéniles et de croûtes recyclés entre 0,95 - 1,35, 1,45 - 1,60, 1,70 - 2,15, et 2,6 - 2,8 Ga.  Ces données reflètent l’évolution de la croûte dans la portion nord actuelle de l’Amazonie, son craton source probable.     L’évolution des arcs magmatiques à la marge de ces deux continents peuvent être étudiées de la même manière en utilisant le zircon détritique proximal (<900 Ma).  Contrairement à la marge laurentienne, celle de Ganderia est caractérisée par le développement d’arcs continentaux Néoprotéozoïque-Cambrien (env. 500 – 670 Ma) qui se sont constitués à la marge du Gondvana.  Les valeurs de εHf(t) indiquent un recyclage de la croûte au Néoprotérozoïque et au Mésoprotérozoïque.  Durant et après l’accrétion des divers éléments de Ganderia et de la Laurentie, les roches sédimentaires syntectoniques de la fin de l’Ordovicien et du Silurien qui se sont déposées sur la portion supérieure de la plaque (Laurentie composite) ne montrent toujours que des débris provenant de la Laurentie.  Ces roches sédimentaires renferment des zircons détritiques juvéniles iapétiques, et d’arcs continentaux et d’arcs subséquents, qui ont été actifs entreentre (env. 440 et 550 Ma) et  d’une activité magmatique continue jusqu’à 423 Ma.  L’apport des premiers débris à la marge extrême de Ganderia indique que l’océan s’est fermée il y a env. 452 Ma.  Les arcs magmatiques le long de l'ancienne marge laurentienne à Terre-Neuve ont évolué différemment.  Dans la portion nord-ouest, les valeurs de εHf(t) indiquent un recyclage de la croûte au Mésoprotérozoïque et au Paléoprotérozoïque.  Dans la portion sud-ouest, les valeurs de εHf(t) indiquent l’ajout d’une croûte juvénile, un recyclage de la croûte mésoprotérozoïque et un mélange avec un magma juvénile

Evidence of Late Ediacaran Hyperextension of the Laurentian Iapetan Margin in the Birchy Complex, Baie Verte Peninsula, Northwest Newfoundland: Implications for the Opening of Iapetus, Formation of PeriLaurentian Microcontinents and Taconic – Grampian Orogenesis

The Birchy Complex of the Baie Verte Peninsula, northwestern Newfoundland, comprises an assemblage of mafic schist, ultramafic rocks, and metasedimentary rocks that are structurally sandwiched between overlying ca. 490 Ma ophiolite massifs of the Baie Verte oceanic tract and underlying metasedimentary rocks of the Fleur de Lys Supergroup of the Appalachian Humber margin. Birchy Complex gabbro yielded a Late Ediacaran U–Pb zircon ID–TIMS age of 558.3 ± 0.7 Ma, whereas gabbro and an intermediate tuffaceous schist yielded LA–ICPMS concordia zircon ages of 564 ± 7.5 Ma and 556 ± 4 Ma, respectively. These ages overlap the last phase of rift-related magmatism observed along the Humber margin of the northern Appalachians (565–550 Ma). The associated ultramafic rocks were exhumed by the Late Ediacaran and shed detritus into the interleaved sedimentary rocks. Psammite in the overlying Flat Point Formation yielded a detrital zircon population typical of the Laurentian Humber margin in the northern Appalachians. Age relationships and characteristics of the Birchy Complex and adjacent Rattling Brook Group suggest that the ultramafic rocks represent slices of continental lithospheric mantle exhumed onto the seafloor shortly before or coeval with magmatic accretion of mid-ocean ridge basalt-like mafic rocks. Hence, they represent the remnants of an ocean – continent transition zone formed during hyperextension of the Humber margin prior to establishment of a mid-ocean ridge farther outboard in the Iapetus Ocean. We propose that microcontinents such as Dashwoods and the Rattling Brook Group formed as a hanging wall block and an extensional crustal allochthon, respectively, analogous to the isolation of the Briançonnais block during the opening of the Alpine Ligurian–Piemonte and Valais oceanic seaways.Le complexe de Birchy de la péninsule de Baie Verte, dans le nord-ouest de Terre-Neuve, est constitué d’un assemblage de schistes mafiques, de roches ultramafiques et de métasédiments qui sont coincés entre des massifs ophiolitiques d’ascendance océanique de la Baie Verte au-dessus, et des métasédiments du Supergroupe de Fleur de Lys de la marge de Humber des Appalaches en-dessous. Le complexe de gabbro de Birchy a donné une datation U-Pb sur zircon ID-TIMS correspondant à la fin de l’Édiacarien, soit 558,3 ± 0,7 Ma, alors qu’un gabbro et un schiste tufacé intermédiaire montrent une datation LA-ICP-MS Concordia sur zircon de 564 ± 7,5 Ma et 556 ± 4 Ma, respectivement. Ces datations chevauchent la dernière phase de magmatisme de rift observée le long de la marge Humber des Appalaches du Nord (565-550 Ma). Les roches ultramafiques associées ont été exhumées vers la fin de l’Édiacarien et leurs débris ont été imbriqués dans des roches sédimentaires. Les psammites de la Formation de Flat Point susjacente ont donné une population de zircons détritiques typique de la marge laurentienne de Humber des Appalaches du Nord. Les relations chronologiques et les caractéristiques du complexe de Birchy et du groupe de Rattling Brook adjacent, permettent de penser que ces roches ultramafiques pourraient être des écailles de manteau lithosphérique continental qui auraient été exhumées sur le plancher océanique peu avant ou en même temps que l’accrétion magmatique de roches mafiques basaltiques de type dorsale médio-océanique. Par conséquent, elles seraient des vestiges d’une zone de transition océan-continent formée au cours de l’hyper-extension de la marge de Humber avant l’apparition d’une dorsale médio-océanique plus loin au large dans l’océan Iapétus. Nous proposons que des microcontinents comme de Dashwoods et du groupe de Rattling Brook ont constitués respectivement un bloc de toit et un allochtone crustal d’extension, de la même manière que le bloc Briançonnais a été isolé lors de l’ouverture des bras océaniques alpins de Ligurie-Piémont et de Valais.Fil: Van Staal, Cees R.. Geological Survey of Canada; CanadáFil: Chew, Dave M.. Trinity College Dublin; IrlandaFil: Zagorevski, Alexandre. Geological Survey of Canada; CanadáFil: Mcnicoll, Vicki. Geological Survey of Canada; CanadáFil: Hibbard, James. North Carolina State University; Estados UnidosFil: Skulski, Tom. Geological Survey of Canada; CanadáFil: Castonguay, Sébastien. Geological Survey of Canada; CanadáFil: Escayola, Monica Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos; ArgentinaFil: Sylvester, Paul J.. Memorial University Of Newfoundland; Canad

Assembly of the Annieopsquotch Accretionary Tract, Newfoundland Appalachians: Age and Geodynamic Constraints from Syn‐Kinematic Intrusions

The Annieopsquotch Accretionary Tract (AAT) comprises several ophiolites and arc‐back‐arc igneous complexes that were accreted to the Dashwoods microcontinent during the Ordovician Taconic orogeny. The Lloyds River Fault Zone, which separates the AAT from the Dashwoods microcontinent, yielded 40Ar/39Ar hornblende ages of ca. 470 Ma. The fault zone was intruded syn‐kinematically by the shoshonitic Portage Lake monzogabbro and the Pierre’s Pond suite, which gave U/Pb zircon ages of Ma plus Ma and Ma, respectively. The Otter Pond granodiorite intruded syn‐kinematically into the Otter Brook Shear Zone, which separates the Annieopsquotch ophiolite belt from the structurally underlying ophiolitic Lloyds River Complex. It yielded a U/Pb zircon age of Ma. The Buchans arc and its continental basement were accreted to the Lloyds River Complex prior to 468 Ma. Syn‐kinematic plutons have arc affinity, with εNd ranging between −0.9 and −6.8, and are coeval with the adjacent Notre Dame Arc. Our data thus suggest the majority of the AAT was accreted to the Dashwoods microcontinent by 468 Ma, when consanguineous, dominantly arclike plutons intruded within the AAT and adjacent Notre Dame Arc. The Portage Lake monzogabbro and Otter Pond mafic suite are more mafic than Notre Dame Arc plutons of similar age because of their intrusion into the thin, mafic crust of the AAT and ascent along shear zones. Our data indicate the formation and subsequent accretion of ophiolites and arc‐back‐arc complexes occurred within a very short time span (5–10 Ma). The sources of AAT syn‐orogenic magmatism are diverse and include melting of subarc mantle during slab breakoff, lithospheric mantle, and lower crust. The Ordovician Appalachian margin of Laurentia grew by the accretion of oceanic terranes and intrusion of mantle‐derived magma. Recycling of continental crust by rifting and subsequent collision played an important part of the tectonic evolution of the AAT

Arc-continent collision: The making of an orogen

Peer Reviewe

Feedback between deformation and magmatism in the Lloyds River Fault Zone : an example of episodic fault reactivation in an accretionary setting, Newfoundland Appalachians

Author Posting. © American Geophysical Union, 2006. This article is posted here by permission of American Geophysical Union for personal use, not for redistribution. The definitive version was published in Tectonics 25 (2006): TC4004, doi:10.1029/2005TC001789.The Lloyds River Fault Zone is a 10–15 km wide amphibolite-grade shear zone that formed during the Ordovician Taconic Orogeny. It separates ophiolites and arc–back-arc complexes formed in Iapetus from a peri-Laurentian microcontinent (Dashwoods microcontinent). The Lloyds River Fault Zone comprises three high-strain zones, dominantly composed of mylonitic amphibolites, separated by less deformed plutonic rocks. Structural, age and metamorphic data suggest the Lloyds River Fault Zone accommodated sinistral-oblique underthrusting of ophiolites underneath the Dashwoods microcontinent prior to 471 ± 5 Ma at 800°C and 6 kbar. Plutonic rocks within the Lloyds River Fault Zone comprise two suites dated at 464 ± 2 plus 462 ± 2 and 459 ± 3 Ma, respectively. The younger age of the plutons with respect to some of the amphibolites, evidence for magmatic deformation, and the elongate nature of the plutons parallel to the Lloyds River Fault Zone suggest they were emplaced within the fault zone during deformation. Both intrusive episodes triggered renewed deformation at high temperatures (770–750°C), illustrating the positive feedback between deformation and magmatism. Offshoots of the plutons intruded undeformed ophiolitic gabbros outside the Lloyds River Fault Zone. Deformation localized within the intrusive sheets, coeval with static contact metamorphism of the host gabbros, leading to the development of new, small-scale shear zones. This illustrates that channeling of plutons into shear zones and nucleation of shear zones in melt-rich zones may occur simultaneously within the same fault system.This research is funded by a scholarship from the Faculty of Graduate and Postdoctoral Studies, University of Ottawa, to C.J.L. and a NSERC grant to C.v.S in his position as Adjunct Professor at the University of Ottawa