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Detrital zircon ages were determined for conglomerate and sandstone samples from six fault-bounded belts in New Brunswick and coastal Maine. Formations sampled included the Martinon (Brookville belt), Flagg Cove (Grand Manan Island belt), Matthews Lake (New River belt), Ellsworth (Ellsworth belt), Calais (St. Croix belt), and Baskahegan Lake (Miramichi belt). Their maximum age of deposition is based on the youngest detrital zircon population and minimum age of deposition based on stratigraphic, paleontological, and cross-cutting intrusive relationships. The determined range of depositional ages are: Martinon between 602 ± 8 (youngest zircons) and 546 ± 2 Ma (age of cross-cutting intrusion); Flagg Cove between 574 ± 7 (youngest zircons) and 535 ± 3 Ma (age of cross-cutting intrusion); Matthews Lake between 539 ± 5 (youngest zircons) and 514 ± 2 Ma (age of overlying volcanic rocks); Ellsworth between 507 ± 6 (youngest zircons) and 504 ± 3 Ma (age of overlying volcanic rocks); Calais between 510 ± 8 (youngest zircons) and 479 ± 2 Ma (graptolite zone); and Baskahegan Lake between 525 ± 6 (youngest zircons) and 488 ± 2 Ma (graptolite zone).  All samples are dominated by Neoproterozoic (Gondwanan) zircon populations. The Early Paleozoic Matthews Lake, Ellsworth, and Calais formations contain main population peaks at 539 ± 5 Ma, 545 ± 4 Ma, and 556 ± 7 Ma, respectively, consistent with derivation mainly from magmatic rocks of the Brookville, Grand Manan Island, and/or New River belts, previously dated at ~553 to ~528 Ma. In contrast, the main peak in the Early Paleozoic Baskahegan Lake Formation is older at 585 ± 5 Ma. The main peak in the Neoproterozoic to Early Cambrian Flagg Cove Formation is at 611 ± 7 Ma with a secondary peak at 574 ± 7 Ma; the former was likely derived from locally exposed igneous units dated at ~618 to ~611 Ma. The Neoproterozoic Martinon Formation exhibits dominant peaks at 674 ± 8 Ma and 635 ± 4 Ma. Ganderian basement gneiss dated at ~675 Ma and intruded by plutonic rocks dated at ~584 Ma in the Hermitage Flexure of Newfoundland are possible sources for these older zircon components in the Martinon and Baskahegan Lake formations. Plutonic rocks in the New River belt dated at ~629 to ~622 Ma may be the source of the younger component in the Martinon Formation.  The samples also contain a small number of Mesoproterozoic, Paleoproterozoic, and Archean zircon grains, the latter as old as 3.23 Ga. The presence of zircons in the range 1.07 to 1.61 Ga is consistent with an origin along the peri-Gondwanan margin of Amazonia rather than West Africa. The general similarity of zircon provenance for samples from New Brunswick and coastal Maine suggests that all the Ganderian belts were part of a single microcontinent rifted from the Amazonian craton.  The Grand Manan Island and New River belts both record two distinct periods of Neoproterozoic arc magmatism (~629 to ~611 Ma and at ~553 to ~535 Ma) whereas the Brookville belt experienced only a single period of arc magmatism lasting from ~553 to ~528 Ma. These differences are attributed to migration of the younger period of arc magmatism further inboard into Ganderia due to shallowing of the subduction zone. A Penobscot rifted arc system is recorded in the New River and Ellsworth belts from ~514 to ~502 Ma, following migration of Ganderia into the widening Iapetus Ocean. The progressively younger depositional ages of the quartzose sandstone sequences of the Brookvlle belt (Martinon Formation), Grand Manan Island belt (Flagg Cove Formation) and New River belt (Matthews Lake Formation) can be attributed to these episodic periods of quiescence and arc activity along the convergent margin of Ganderia. Subsequent rifting of the Early Ordovician Meductic-Popelogan arc along a segment of the Ganderian margin led to the development of the Middle Ordovician Tetagouche back-arc volcanic activity in the Miramichi belt of central and northern New Brunswick.  RESUME  On a determine par datation sur zircon detritique les âges d’echantillons de conglomerat et de gres provenant de six ceintures delimitees par des failles au Nouveau‑Brunswick et sur la cote du Maine. Les formations echantillonnees comprenaient Martinon (ceinture de Brookville), Flagg Cove (ceinture de l’ile Grand Manan), Matthews Lake (ceinture de New River), Ellsworth (ceinture d’Ellsworth), Calais (ceinture de St. Croix) et Baskahegan Lake (ceinture de Miramichi). Le moment maximal de leur sedimentation est base sur la population de zircons detritiques la plus recente et le moment minimal, sur les liens stratigraphiques et paleontologiques ainsi que sur les intrusions transversales. L’eventail defini des periodes de sedimentation s’etablit comme suit : Martinon, entre 602 ± 8 (zircons les plus recents) et 546 ± 2 Ma (âge de l’intrusion transversale); Flagg Cove, entre 574 ± 7 (zircons les plus recents) et 535 ± 3 Ma (âge de l’intrusion transversale); Matthews Lake, entre 539 ± 5 (zircons les plus recents) et 514 ± 2 Ma (âge des roches volcaniques sus‑jacentes); Ellsworth, entre 507 ± 6 (zircons les plus recents) et 504 ± 3 Ma (âge des roches volcaniques sus‑jacentes); Calais, entre 510 ± 8 (zircons les plus recents) et 479 ± 2 Ma (zone de graptolites); et Baskahegan Lake, entre 525 ± 6 (zircons les plus recents) et 488 ± 2 Ma (zone de graptolites).  Tous les echantillons presentent une predominance de populations de zircons neoproterozoiques (gondwaniennes). Les formations du Paleozoique precoce de Matthews Lake, d’Ellsworth et de Calais presentent les principaux sommets des populations a 539 ± 5 Ma, 545 ± 4 Ma et 556 ± 7 Ma, respectivement, ce qui correspond a une origine essentiellement en provenance des roches magmatiques des ceintures de Brookville, de l’ile Grand Manan ou de New River, precedemment situees a environ 553 a 528 Ma. A l’oppose, le principal sommet de la Formation du Paleozoique precoce de Baskahegan Lake remonte a plus de 585 ± 5 Ma. Le principal sommet de la Formation du Neoproterozoique au Cambrien precoce de Flagg Cove se situe a 611 ± 7 Ma, et un sommet secondaire, a 574 ± 7 Ma; le premier provient vraisemblablement d’unites ignees affleurant localement et datees a environ 618 a 611 Ma. Les sommets predominants a l’interieur de la Formation du Neoproterozoique de Martinon remontent a 674 ± 8 Ma et 635 ± 4 Ma. Le gneiss ganderien du socle, situe a environ 675 Ma et penetre par des roches plutoniques d’un âge estimatif de 584 Ma dans la charniere d’Hermitage a Terre‑Neuve, constitue la source possible de ces composantes de zircons plus âgees a l’interieur des formations de Martinon et de Baskahegan Lake. Les roches plutoniques de la ceinture de New River, datees a environ 629 a 622 Ma, pourraient representer la source de la composante plus recente a l’interieur de la Formation de Martinon.  Les echantillons renferment en outre un nombre modeste de grains de zircons du Mesoproterozoique, du Paleoproterozoique et de l’Archeen, les derniers ayant jusqu’a 3,23 Ga. La presence de zircons de l’ordre de 1,07 a 1,61 milliard d’annees est compatible avec une origine du long de la marge perigondwanienne de l’Amazonie plutot que de l’Afrique occidentale. La similarite generale de la provenance des zircons des echantillons du Nouveau‑Brunswick et du littoral du Maine permet de supposer que toutes les ceintures ganderiennes faisaient partie d’un microcontinent unique s’etant detache du craton amazonien.  Les ceintures de l’ile Grand Manan et de New River consignent toutes deux deux periodes distinctes de magmatisme de type arc du Neoproterozoique (vers 629 a 611 Ma ainsi que vers 553 a 535 Ma), tandis que la ceinture de Brookville a connu seulement une periode de magmatisme d’arc ayant dure d’environ 553 a 528 Ma. Ces differences sont attribuees a une migration de la periode plus recente du magmatisme d’arc plus a l’interieur de Ganderia en raison de l’exhaussement de la zone de subduction. Un systeme a arc de divergence de Penobscot est enregistre dans les ceintures de New River et d’Ellsworth vers 514 a 502 Ma, a la suite de la migration de Ganderia dans l’ocean grandissant Iapetus. Les epoques de sedimentation progressivement plus recentes des sequences de gres quartzeux de la ceinture de Brookville (Formation de Martinon), de la ceinture de l’ile Grand Manan (Formation de Flagg Cove) et de la ceinture de New River (Formation de Matthews Lake) peuvent etre attribuees a ces periodes episodiques de quiescence et d’activite d’arc le long de la marge convergente de Ganderia. Une distension subsequente de l’arc de l’Ordovicien precoce de Meductic-Popelogan le long d’un segment de la marge ganderienne a mene au developpement de l’activite volcanique d’arriere‑arc de l’Ordovicien moyen de Tetagouche a l’interieur de la ceinture de Miramichi, dans le Centre et le Nord du Nouveau‑Brunswick.  [Traduit par la redaction]

atlantic geology

Detrital zircon ages from Neoproterozoic and Early Paleozoic conglomerate and sandstone units of New Brunswick and coastal Maine: implications for the tectonic evolution of Ganderia