U-Pb (zircon) ages and provenance of the White Rock Formation of the Rockville Notch Group, Meguma terrane, Nova Scotia, Canada: evidence for the 'Sardian gap' and West African origin

The White Rock Formation is the lowermost formation of the Rockville Notch Group, an assemblage of Silurian--Devonian rocks preserved in five areas along the northwestern margin of the Meguma terrane of Nova Scotia. The formation consists mainly of mafic and felsic metavolcanic rocks, interlayered with and overlain by marine metasedimentary rocks. Felsic metatuff has now been dated from four locations near both the bottom and top of the volcanic pile and yielded a narrow age range (with errors) of about 446-434 Ma. These dates confirm a 30 Ma hiatus after deposition of the Early Ordovician Hellgate Formation in the underlying Halifax Group. This hiatus is coeval with the 'Sardian gap' in the Lower Palaeozoic of peri-Gondwanan Europe. The metavolcanic--metasedimentary assemblage is overlain by mainly metasiltstone with abundant quartzite and metaconglomerate lenses; some of the latter were previously interpreted to be Ordovician tillite, an interpretation no longer viable. New detrital zircon data from metasedimentary samples indicate that the major sediment sources for the White Rock Formation have ages of ca. 670-550 and ca. 2050 Ma, similar to ages from the underlying Goldenville and Halifax groups. A smaller population of Mesoproterozoic zircon grains indicates that the Meguma terrane interacted with a terrane composed mainly of Mesoproterozoic crust during the Silurian and Devonian. The occurrence of the 'Sardian gap' and the detrital zircon record constrain the palaeoposition of the Meguma terrane to have been close to Cadomia and West Africa in the Early Cambrian to Early Silurian. Key words: U-Pb dating, Appalachian orogen, detrital zircon, Cadomia. La Formation de White Rock est la formation basale du Groupe de Rockville Notch, un assemblage de roches siluro--dévoniennes préservé dans cinq secteurs le long de la bordure nord-ouest du terrane de Meguma en Nouvelle-Écosse. La formation est principalement composée de roches métavolcaniques mafiques et felsiques, des roches métasédimentaires marines leur étant interstratifiées et superposées. Les âges de métatufs felsiques de quatre emplacements différents près de la base et du sommet de l'empilement volcanique ont maintenant été établis et ils définissent une petite fourchette (dans la marge des erreurs) allant d'environ 446 à 434 Ma. Ces âges confirment l'existence d'un hiatus de 30 Ma après le dépôt de la Formation de Hellgate à l'Ordovicien précoce, dans le Groupe d'Halifax sous-jacent. Ce hiatus est du même âge que le << hiatus sardien >> dans le Paléozoïque inférieur de l'Europe péri-gondwanien. L'assemblage métavolcanique--métasédimentaire est surmonté principalement par des métasiltstones avec d'abondantes lentilles de quartzite et de métaconglomérat, ce dernier ayant été, dans certains cas, interprété comme étant de la tillite ordovicienne, une interprétation maintenant réfutée. De nouvelles données sur des zircons détritiques d'échantillons métasédimentaires indiquent que les principales sources de sédiments pour la Formation de White Rock ont des âges d'environ 670-550 et environ 2050 Ma, semblables aux âges des Groupes de Goldenville et d'Halifax sous-jacents. Une petite population de grains de zircon mésoprotérozoïques indique que le terrane de Meguma a interagi avec un terrane composé principalement de croûte mésoprotérozoïque durant le Silurien et le Dévonien. La présence du << hiatus sardien >> et les âges des zircons détritiques permettent de fixer le paléo-emplacement du terrane de Meguma à proximité de la Cadomie et de l'Afrique de l'Ouest du Cambrien précoce au Silurien précoce. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés: datation U-Pb, orogène appalachien, zircon détritique, Cadomie.
Introduction The Meguma terrane is the most outboard of the collage of continental fragments that was assembled during the mid-Paleozoic to form the northern Appalachian orogen (Fig. 1, inset). It [...]