Stratigraphy, sedimentology and structure of the Oak Bay and Waweig formations, Mascarene Basin: implications for the paleotectonic evolution of southwestern New Brunswick

摘要

The northwestern margin of the Mascarene Basin is preserved within a southeasterly dipping homocline in the Oak Bay area of southwestern New Brunswick. The Mascarene Group in this area comprises up to 600 m of massive, resedimented conglomerate of the Oak Bay Formation and approximately 4200 m of volcanic and resedimented volcaniclastic and siliciclastic sandstone and mudstone of the conformably overlying Waweig Formation. The Waweig Formation is formally subdivided into three members: a lower volcaniclastic- and felsic volcanic-dominated Campbell Point Member (-600 m thick), a medial grey to black shale- and mafic volcanic-dominated Sawyer Brook Member (-300 to 600 m thick), and an upper siliciclastic-dominated Simpson Comer Member with minor associated volcanic rocks (-3000 m thick). Five lithofacies recognized in the well-exposed Campbell Point Member include: (i) bedded tuffaceous sandstone fades, (ii) chaotic tuffaceous sandstone facies, (iii) waterlain pyroclastic facies, (iv) medium- to thick-bedded sandstone fades, and (v) thin-bedded mudstone facies, all of which are products of sediment gravity flows. The massive conglomerates of the Oak Bay Formation were deposited as debris flows contemporaneous with faulting along the margin of the basin. Strata within the homocline possess a pervasive S 1 cleavage oriented approximately 35° oblique to bedding and a locally developed S 2 cleavage; minor folds are rare and folds related to S 1 are absent. Correlation with a more complete Siluro-Devonian sequence in an adjacent fault block in Maine suggests that the Oak Bay and Waweig formations are Late Silurian (Ludlovian-Pridolian). The volcanic centres in Maine were potential sources of much of the epiclastic and pyroclastic detritus in the Waweig Formation. Distinctive stratigraphic sections in more highly deformed fault blocks farther to the southeast attest to the composite architecture of the Mascarene Basin. Existing paleontological evidence may indicate that subsidence of these blocks occurred progressively later to the northwest as a result of sequential downfaulting. Consideration of the regional relationships between the Mascarene Basin with respect to the St. Croix Terrane and Fredericton Trough to the northwest and the New River Terrane to the southeast suggests that the basin developed by back-arc rifting from the Silurian to Early Devonian and was flanked by a Late Ordovician to Silurian volcanic arc (Kingston Arc) to the southeast. RÉSUMÉ Dans la region d 'Oak Bay au sud-ouest du Nouveau Brunswick, la marge nord-ouest du bassin Mascarene est préervée dans un homoclinal inclinée vers le sud-est. Dans cette zone, le groupe de Mascarene comprend jusqu'à 600 m de conglomérat massif, re-sédimenté provenant de la Formation d 'Oak Bay et d'approximativement 4200 m de roche volcanique en plus de grés et de roche argileuse re-sédimenté volcaniclastique et siliciclastique dérivant du recouvrement de la formation Waweig. La formation de Waweig est formellement subdivisée en trois membres: Membre de Campbell Point, un volcaniclastique infeYieur avec une dominance volcanique felsique (-600 m d'dpaisseur), un Membre du Ruisseau Sawyer, un schiste gris médial au noir avec une dominance volcanique mafique (-300 à 600 m d'épaisseur), et un Membre de Simpson Corner, domind par un siliciclastique supérieur associée de faible roche volcanique (-3000 m d'épaisseur). Cinq facies suffisamment exposé ont été identifies dans le Membre de Campbell Point: (i) faciès de couche tufacé, (ii) faciès d'ardnacd chaotique tufacé, (iii) faciès pyroclastique déposé dans I'eau, (iv) faciès d'ardnacd d'une épaisseur moyenne à élevé et (v) faciès de mince couche de roche argileuse. Ceux-ci sont des dépòts produit par des écoulements de gravité. Les conglomérats massifs de la Formation d 'Oak Bay ont été déposé par des coulés de débris contemporain au faille le long de la marge du bassin. Les strates dans 1'homoclinal possedent un clivage dominant S 1 avec une orientation oblique au lit de 35° et un clivage S 2 développé localement. Les plis mineurs sont rares et les plis lids au S 1 sont absents. La corrélation avec une séquence plus complète de Siluro-Dévonien dans un bloc faillé adjacent au Maine suggère que les formations d'Oak Bay et de Waweig soient fin Silurien (Ludlovian-Pridolian). Les centres volcaniques au Maine étaient des sources potentielles d'une gran