Maritimes Basin evolution: key geologic and seismic evidence from the Moncton Subbasin of New Brunswick

The Maritimes Basin is a composite large (148,000 km2), post-Acadian internal successor basin. It comprises several early northeast- to east-trending, relatively deep, isolated subbasins which are covered by mainly regionally derived and widely distributed fluviatile sequences. The early basin fill in the Moncton Subbasin of southeastern New Brunswick is seen from stratigraphic and seismic reflection evidence to comprise two depositional sequences (allocycles) which are separated by a basin-wide unconformity. The basal cycle, the Horton Group, is a 3 to 5 km thick coarse-fine-coarse (alluvial-lacustrine-alluvial) cycle. The medial lacustrine interval implies a period of rapid subsidence. The unconformably overlying allocycle, recorded by the Windsor and Hopewell groups, is a coarse-fine-coarsc (alluvial-marine-alluvial) cycle. The marine part of the Windsor Group indicates a medial period of tectonic subsidence or eustatic sea level rise. The depositional history of the Moncton Subbasin sensu stricto ended following Hopewell time when the subbasin was inverted by late Namurian deformation. The Hopewell and older basin fill is unconformably overlain by quartzose fluviatile sandstones with associated inter-channel mudstones and paludal deposits of the regionally distributed late Namurian/ Westphalian Cumberland Group. Cumberland rocks are succeeded by meandering(?) fluviatile strata of the late Westphalian/ Permian Pictou Group. An angular discordance between Cumberland and Pictou strata implies a period of uplift or regional tilting. The tectonism that initiated and terminated the early allocycles and which is recorded by unconformities following Horton and Hopewell deposition is seen from structural data and seismic reflection profiles to have resulted from dextral transpression. Evidence includes a network of basin-parallel northeast-trending anastomosing faults (many with shallowly pitching slickensides), associated en echelon folds, and geologically and seismically identified positive flower structures. An interpretation of early Maritimes Basin evolution in a wrench setting is consistent with the many northeast-trending steeply dipping terrane boundary faults in the underlying basement and with most recently published evidence of Variscan (Alleghenian) orogenesis as resulting from dextral oblique collision of Laurentia and Gondwana. RÉSUMÉ Le bassin des Maritimes est un bassin successeur interne d'âge post-acadien, composite et de grandes dimensions (148 000 km2 ). Il comprend plusieurs sous-bassins primitifs isolés, de direction nord-est à est, et relativement profonds, qui sont recouverts par des séquences fluviatiles largement réparties et de sources généralement régionales. On peut considérer que le remplissage initial du sous-bassin de Moncton au sud-est du Nouveau-Brunswick, d'après les données statigraphique et de sismique réflexion, comprend deux séquences de déposition (allocycles) séparées par une discordance sur toute L’étendue du bassin. Le cycle de base, le Groupe d'Horton, est un cycle grossier-fin-grossier (alluvial-lacustre-alluvial) de 3 à 5 km d'épaisseur. L'intervalle lacustre intermédiaire implique une période de subsidence rapide. L'allocycle recouvrant le tout en discordance, représente par les groupes de Windsor et d'Hopewell, est un cycle grossier-fin-grossier (alluvial-marin-allu-vial). La partie marine du Groupe de Windsor indique une période intermédiaire de subsidence tectonique ou de remontée eustatique du niveau de la mer. L'histoire de déposition du sous-bassin de Moncton sensu striclo a pris fin après la période Hopewell quand le sous-bassin a été inverse par une déformation au Namurien tardif. Le remplissage de bassin Hopewell et plus tardif est recouvert en discordance par des grés fluviatiles quartzeux avec des mudstones inter-chenaux et des dépôts paludiques assocées du Groupe de Cumberland du Namurien tardif/Westphalien, de repartition régionale. Aux roches du Cumberland ont succédé des strates fluviatiles méandriques (?) du Groupe de Pictou du Westphalien tardif-Permien. Une discordance angulaire cntrc les strates du Cumberland et du Pictou implique une période de soulevemcnt ou de basculement régional. Les données structurales et les profits sismiques suggèrent que la tectonique qui a initié et terminé les premièrs allocycles et qui est représentée par des discordances faisant suite au dépôt d'Horton et d'Hopewell résulte d'une transpression dextre. Cette hypothèse est notamment confortee par un réseau de failles anastomosantes de direction nord-est et parallèles au bassin (plusieurs présentent des slickensides faiblement inclinés), des plis en échelon assocées et des «flower structures» positives identifiées par les données géologiques et sismiques. Une interprétation de révolution initiate du bassin des Maritimes dans un contexte de décrochement est en accord avec les nombreuses failles de bordure de terrain dans le socle sous-jacent, d'orientation nord-est et fortement inclinées, et avec les données les plus récemment publicées indiquant que l'orogénèse varisquc (alleghanienne) résulte d'une collision oblique dextre entre Laurentia et Gondwana. [Traduit par la rédaction]