Altering Avalonia: oxygen isotopes and terrane distinction in the Appalachian peri-Gondwanan realm

Distinct [sup.18]O depletion is characteristic of a large majority of the 620-550 Ma felsic igneous rocks of Avalonia in the northern Appalachian orogen. Neoproterozoic rocks in the Boston Avalon terrane have the lowest δ[sup.18][O.sub.WR] values (≥-3.1‰), followed by the Mira terrane in Cape Breton Island and the Caledonia terrane in New Brunswick (≥-1.2‰), the Avalon terrane in Newfoundland (≥+2.8‰), and the Antigonish Highlands in Nova Scotia (≥+5.3‰). In contrast, this depletion of [sup.18]O is observed in very few of the Paleozoic felsic igneous rocks from these Avalonian terranes, and also in very few of the Neoproterozoic and Paleozoic felsic igneous rocks from the inboard Ganderian terranes. The low-[sup.18]O character of the Neoproterozoic igneous rocks is related to regional pervasive, post-magmatic alteration by predominantly meteoric-hydrothermal fluids (δ[.sup.18][O.sub.H2O] ~ -6‰ to -4‰) at 200-450 °C. The alteration likely occurred during late Neoproterozoic transtensional extension of Avalonia. Large-scale fluid infiltration and circulation within the Avalonian crust accompanied this extension with development of pull-apart sedimentary basins and extension-related magmatism that were the prelude to Cambrian submergence of Avalonia. This regional [sup.18]O depletion provides a geochemical fingerprint by which Avalonia can be distinguished from other peri-Gondwanan terranes. These data suggest that Avalonia existed as a composite terrane on the Gondwanan margin in the Neoproterozoic, separate from Ganderia. Un appauvrissement en [sup.18]O est caracteristique d'une grande partie des roches ignees felsiques, 620-550 Ma, de l'Avalonia dans le nord de l'orogene appalachien. Les roches neoproterozoiques du terrane Boston Avalon ont les valeurs δ[sup.18][O.sub.WR] les plus faibles (≥-3,1 ‰), suivies du terrane Mira dans l'Ele du Cap Breton et le terrane Caledonia au Nouveau-Brunswick (≥-1,2 ‰), du terrane Avalon a Terre-Neuve (≥+2,8 ‰) et dans les terres hautes de l'Antigonish en Nouvelle-Ecosse (≥+5,3 ‰). Par contre, cet appauvrissement en [sup.18]O est observe dans tres peu de roches ignees felsiques paleozoiques de ces terranes d'Avalon et aussi dans tres peu de roches felsiques ignees neoproterozoiques et paleozoiques des terranes interieurs de Gander. La faible teneur en [sup.18]O des roches ignees neoproterozoiques est liee a une alteration postmagmatique regionale penetrante par des fluides hydrothermaux principalement meteoriques (δ[.sup.18][O.sub.H2O] ~ -6 a -4 ‰) a 200-450 °C. L'alteration est probablement survenue au cours de l'extension de tension transverse d'Avalonia au cours du Neoproterozoique tardif. Une infiltration et une circulation de fluides a grande echelle a l'interieur de la croite avalonienne a accompagne cette extension avec le developpement de bassins sedimentaires d'etirement et d'un magmatisme relie a l'extension qui forment le prelude a la submersion d'Avalonia au Cambrien. Cet appauvrissement regional en [sup.18]O fournit une signature geochimique par laquelle le terrane d'Avalonia peut etre distingue d'autres terranes peri-Gondwana. Selon ces donnees, Avalonia aurait existe en tant que terrane composite sur la bordure gondwanienne au Neoproterozoique, separe de Ganderia.
[Traduit par la Redaction] Introduction The comparative tectonostratigraphic histories and relationships among the peri-Gondwanan composite terranes comprising Avalonia and Ganderia in the northern Appalachian orogen have been the subject of [...]