Structural trends and basement rock subdivisions in the western Gulf of St. Lawrence, northern Appalachians

We compiled industry seismic and LTTHOPROBE deep seismic data in the southwestern Gulf of St. Lawrence, and interpreted them together with gravity, magnetic and industry well data, to study the deepest sediments, which are assignable to the Horton Group of Late Devonian-Early Carboniferous age, and the basement rocks of the northern Appalachians. Three upper crustal basement blocks with differing seismic character and orientation of geological structures were identified. South of the Appalachian structural front and parallel to it, two blocks with a northwest regional strike were interpreted to be allochthonous on Grenvillian crust. The basement block immediately south of the Appalachian structural front (Laurent) shows deformations compatible with Acadian or older northward thrusting, whereas the second (Bradelle) displays north dipping reflections, possibly related to formation of the Magdalen Basin. These basement blocks may contain the offshore extensions of either the Humber or Dunnage Appalachian terranes, or both. The Catamaran, Fredericton, and Belleisle faults in New Brunswick appear to extend to the northeast across the third basement block (Shediac), parallel to the main structural trends in this block. The Shediac block contains the extensions of the Gander and Avalon terranes, and the deep seismic data suggest that the Gander/Avalon boundary cuts through the entire crust This compilation enabled us to address the problem of the formation of the Magdalen Basin. Several Horton Group subbasins, bounded by normal faults, indicate a widespread crustal extension phase which coincided with the early development of the Magdalen Basin. Compressive strike-slip movement inferred from the seismic data along the Belleisle Fault suggested that this fault played a major role in the formation of the basin, but crustal stretching occurred in an area not bounded by this fault The overall asymmetry of the Magdalen Basin suggests that dip-slip movement occurred along a fault (the Hollow Fault? ) bounding the basin to the east. The existence of a "Canso Fault" at the location proposed by several authors is not supported by our work. A better candidate for its location may be along the Bradelle/Shediac basement block boundary. RESUME Nous avons compile les donnees acquises a l'aide de la sismique industrielle et de la sismique a forte penetration LTTHOPROBE en provenance du sud-ouest du Golfe du Saint-Laurent, les avons interprete en conjonction avec les donnees gravitaires, magnetiques et de forage industriel, et ce dans le but d'etudier les sediments les plus profonds, attribuables au Groupe de Horton d'âge devonien tardif a carbonifere precoce, ainsi que les roches constituant le socle dans les Appalaches septentrionales. On identifia trois blocs de socle supracrustaux montrant des configurations sismiques et une orientation des structures geologiques differentes. On interprete comme allochtones stir une croute grenvillienne deux blocs ayant une direction regionale nord-ouest, situes au sud du front structural appalachien et parallele les a ce dernier. Le bloc de socle sis juste au sud du front structural appalachien (bloc de Laurent) montre des deformations compatibles avec un chevauchement vers le nord acadien ou plus ancien, alors que l’autre bloc (bloc de Bradelle) presente des reflexions pentees nord et reliees possiblement a la formation du Bassin de la Madeleine. Ces blocs de socle pourraient contenir les extensions vers le large des lanieres appalachiennes de Humber et/ou de Dunnage. Les failles de Catamaran, de Fredericton et de Belleisle, au Nouveau-Brunswick, semblent se prolonger vers le nord-est par-dela le troisieme bloc de socle (bloc de Shediac); elles sont paralleles aux principales tendances structurales a l'interieur de ce bloc. Le bloc de Shediac contient les prolongements des lanieres de Gander et d'Avalon; les donnees de la sismique a forte penetration suggerent que la frontiere Gander/Avalon traverse toute l'ecorce. Cette compilation nous a permis d'envisager le probleme de la formation du Bassin de la Madeleine. Plusieurs petits sous-bassins, appartenant au Groupe de Horton et limites par des failles normales, indiquent une phase repandue d'extension crustale qui coiincida avec l'amorce du Bassin de la Madeleine. Un decrochement en compression, infere des donnees sismiques, le long de la Faille de Belleisle suggere que cette faille joua un role majeur dans la formation du bassin bien que retirement crustal survint dans une region non limitee par cette faille. L'asymettie d'ensemble du Bassin de la Madeleine suggere que le mouvement selon le rejet-pente se produisit le long d'une faille (Faille de Hollow? ) limitant le bassin a Test. Nos travaux ne confortent pas l'hypothese d'une "Faille de Canso" a l'endroit avarice1 par phisieurs auteurs. Un meilleur site pour sa localisation serait le long de la frontiere entre les blocs de socle de Bradelle et de Shediac. [Traduit par le journal]