Évolution tectonique des bassins sédimentaires tardi-à post-taconiens des Appalaches du sud du Québec et du nord du Vermont

Perrot, Morgann (2019). « Évolution tectonique des bassins sédimentaires tardi-à post-taconiens des Appalaches du sud du Québec et du nord du Vermont » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de la Terre et de l'atmosphère.

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Résumé

La chaîne des Appalaches du nord a été façonnée par l'obduction d'ophiolites sur la marge laurentienne durant l'orogénie taconienne à l'Ordovicien, l'extension et le dépôt de séries sédimentaires durant le Siluro-Dévonien dans des bassins contemporains de l'orogénie salinique, et une collision continentale Laurentia-Avalon durant l'orogénie acadienne au Dévonien moyen. Les bassins sédimentaires tardi-à post-orogéniques reçoivent les détritus de l'orogène. L'étude géochronologique des minéraux détritiques (en U-Pb sur zircons et 39Ar/40Ar sur micas, par exemple) de ces bassins permet donc l'analyse des variations de la nature des sources d'érosion qui sont représentatives de la paléogéographie et de la tectonique ayant eu cours à la suite de l'orogénie. Dans les Appalaches du sud du Québec et du Vermont, ces bassins sont représentés essentiellement par les séries sédimentaires d'âge ordovicien supérieur à dévonien moyen : (1) du Groupe de Magog, une séquence flyschique reposant au sein du synclinorium de Saint-Victor dans le sud du Québec, et (2) des séries sédimentaires sus-jacentes de la Ceinture de Gaspé et de la Connecticut Valley Sequence reposant dans la fosse de Connecticut Valley-Gaspé (CVG) respectivement au Québec et en Nouvelle-Angleterre (USA). Au sein du synclinorium de Saint-Victor, l'étude géochronologique sur zircons détritiques du Groupe de Magog suggère que sa partie sommitale, la Formation de Saint-Victor, n'appartient pas exclusivement à l'Ordovicien tel que suggéré au préalable, mais s'étend jusque dans le Silurien (ca. 430 Ma). Une paraconformité correspondant à un hiatus ≤ 10 m.y. est identifiée à la base de la Formation de Saint-Victor. Cela reflèterait l'enregistrement par le Groupe de Magog d'une transition d'un bassin d'avant-arc syn-taconien déposé durant l'Ordovicien moyen à tardif vers un basin péri-continental syn-salinique déposé à partir de la fin Ordovicien-début Silurien. La provenance des sources de la sédimentation du Groupe de Magog est bimodale, incluant les ophiolites du sud du Québec et les roches sédimentaires adjacentes de la marge laurentienne au nord-ouest et les roches volcaniques du complexe d'Ascot, de Shelbourne Falls et les massifs de Bronson Hill au sud-est du bassin. La Formation de Frontenac, une unité présentant une composante volcanique importante et le pluton de East Inlet, tous deux affleurant au sud-est du bassin, sont présentement considérés comme les sources proximales les plus à même d'être responsables du dépôt des zircons les plus jeunes retrouvés vers le sommet de la Formation de Saint-Victor. Au sein de la fosse de CVG, l'analyse des zircons détritiques n'a rendu que peu d'échantillons comportant une population représentative de l'âge de sédimentation de la partie basale de la séquence (les formations d'Ayers Cliff et de Waits Rivers). Cela suggère que les sources siluro-dévoniennes affleurant aux alentours du bassin sédimentaire étaient submergées, un constat cohérent avec l'existence d'une importante transgression marine dans les Appalaches du Nord durant le Silurien et d'un contexte d'extension. Les parties sommitales de cette séquence (les formations de Compton et de Gile Mountain) ont respectivement rendu des âges maximums de déposition de ca. 413 Ma et ca. 401 Ma. La provenance de zircons et muscovites détritiques au sein de la fosse de CVG reflète, quant à elle, la transition du contexte d'extension syn-à tardi-salinique vers un environnement de bassin d'avant-pays lors des premiers stades de la compression acadienne ainsi que la contribution de sources crustales ayant préservé des épisodes métamorphiques grenvillien, taconien et salinique. L'étude structurale et métamorphique détaillée de la fosse de CVG met en lumière un contraste entre le sud du Québec et le Nord du Vermont. L'étude de ce contraste montre une augmentation de l'intensité du métamorphisme régional (de ca. 370°C à 500°C et de 4 à 9 kbar) et le développement progressif de structures pénétratives et polyphasées du nord (Québec) vers le sud (USA) de manière diachronique sur plus de 60 millions d'années durant l'orogénie acadienne. Le mécanisme majeur ayant contribué au développement d'un tel contraste est attribué à la présence prépondérante du Massif de Bronson Hill, un massif interprété comme le vestige d'un arc Ordovicien qui s'étend du Massachusetts au Maine, au sud-est de la fosse de CVG. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Appalaches du Québec et du Vermont, géochronologie détritique U-Pb sur zircon, géochronologie détritique et métamorphique 40Ar/39Ar sur micas, tectonique, stratigraphie, spectrométrie raman, modélisation de diagramme de phase

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur. La thèse originale comporte un document d'accompagnement disponible uniquement au comptoir du prêt de la bibliothèque.
Directeur de thèse: Tremblay, Alain
Mots-clés ou Sujets: Bassins sédimentaires / Appalaches (Nord) / Québec (Sud) / Vermont / Géochronologie / Tectonique / Stratigraphie
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 03 juin 2019 14:08
Dernière modification: 03 juin 2019 14:08
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12535

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