A Review of Proterozoic to Early Paleozoic Lithotectonic Terranes in New Brunswick, Canada and their Tectonic Evolution during Penobscot, Taconic, Salinic and Acadian Orogenesis

Geological relationships preserved in the New Brunswick segment of the Appalachian orogen are key to deciphering the complex tectonic events that occurred during the closing of the Paleozoic Iapetus Ocean. These events can be explained in terms of geodynamic interactions between eight lithotectonic terranes. The first, the Caledonia terrane, comprises Neoproterozoic volcanic arc sequences and comagmatic plutons considered to form part of the microcontinent of Avalonia. The seven other terranes are associated with the microcontinent of Ganderia and consist of (1) Brookville terrane–Mesoproterozoic to Neoproterozoic platformal carbonates and Neoproterozoic to Early Cambrian plutonic rocks, (2) New River terrane–Neoproterozoic volcanic arc sequences and comagmatic plutons overlain by a Cambrian Penobscot volcanic arc sequence, (3) Annidale terrane–Upper Cambrian to lower Lower Ordovician Penobscot volcanic arc-backarc sequence and unconformably overlying upper Lower Ordovician volcanic sequence, (4) St. Croix terrane–Cambrian to Upper Ordovician sedimentary sequence deposited on the passive margin of the New River terrane, (5) Miramichi terrane–Cambrian to Lower Ordovician sedimentary sequence and unconform-ably overlying Middle to Upper Ordovician Tetagouche volcanic backarc sequence; and Lower to Middle Ordovician Meductic volcanic arc sequence, (6) Elmtree terrane–Middle to Upper Ordovician backarc ophiolitic sequence, and (7) Popelogan terrane–Middle to Upper Ordovician volcanic arc sequence. In New Brunswick, closure of the Iapetus Ocean is attributed to four major tectonic episodes: (1) the Penobscot orogeny, which accreted the Miramichi, Annidale, and St. Croix terranes to the New River terrane on the trailing edge of Ganderia by closing a Penobscot backarc basin in the Early Ordovician, (2) the Taconic orogeny, which accreted the Popelogan terrane on the leading edge of Ganderia to the Laurentian margin in the Late Ordovician and effectively closed the main tract of the Iapetus Ocean, (3) the Salinic orogeny, which accreted the Elmtree and Miramichi terranes to the Laurentian margin by closing the Tetagouche backarc basin in the Silurian, and (4) the Acadian orogeny, which accreted the Caledonia terrane (Avalonia) to the Brookville and New River terranes on the trailing edge of Ganderia in the latest Silurian to earliest Devonian and in the process closed the last remaining oceanic tract in the northeastern Appalachians. RESUME Les correlations geologiques preservees dans la partie du Nouveau-Brunswick de l’orogene des Appalaches sont essentielles pour bien comprendre le deroulement des evenements tectoniques complexes survenus au moment de la fermeture de l’ocean Iapetus, pendant le Paleozoique. Il est possible d’expliquer ces evenements par des interactions geodynamiques entre huit terranes lithotectoniques. Le premier, soit le terrane caledonien, comprend des sequences d’arc volcanique et des plutons comagmatiques du Neoproterozoique dont on estime qu’ils faisaient partie du micro-continent Avalonia. Les sept autres terranes sont associes au microcontinent Ganderia et comprenaient les terranes que voici : (1) le terrane Brookville – forme de carbonates de plate-forme du Mesoproterozoique au Neoproterozoique et de roches plutoniques du Neoproterozoique au debut du Cambrien; (2) le terrane New River – forme de sequences d’arc volcanique du Neoproterozoique et de plutons comagmatiques recouverts par une sequence d’arc volcanique de Penobscot du Cambrien; (3) le terrane Annidale – forme d’une sequence d’arc-arriere-arc volcanique de Penob-scot du Cambrien superieur au debut de l’Ordovicien inferieur, qui repose en discordance sur une sequence volcanique de la fin de l’Ordovicien inferieur; (4) le terrane Ste‑Croix – forme d’une sequence sedimentaire du Cambrien a l’Ordovicien superieur, deposee sur la marge passive du terrane New River; (5) le terrane Miramichi – forme d’une sequence sedimentaire du Cambrien a l’Ordovicien inferieur, qui repose en discordance sur une sequence d’arriere-arc volcanique de Tetagouche de l’Ordovicien intermediaire a superieur, et sur une sequence d’arc volcanique de Meductic de l’Ordovicien inferieur a intermediaire; (6) le terrane Elmtree – forme par un cortege d’arriere-arc ophiolitique de l’Ordovicien intermediaire a superieur; et (7) le terrane Popelogan – forme par une sequence d’arc volcanique de l’Ordovicien intermediaire a superieur. Au Nouveau-Brunswick, la fermeture de l’ocean Iapetus est attribuee a quatre episodes tectoniques majeurs : (1) l’orogenese Penobscot, qui a forme le terrane New River par accretion des terranes Miramichi, Annidale et Ste‑Croix, sur le flanc residuel de Ganderia, par la fermeture du bassin marginal de Penobscot au debut de l’Ordovicien; (2) l’orogenese taconique qui a forme le terrane Popelogan par accretion sur la marge laurentienne de la partie frontale de la nappe de Ganderia a la fin de l’Ordovicien, ce qui a effectivement ceinture definitivement la principale etendue de l’ocean Iapetus; (3) l’orogenese salinique, qui a forme par accretion les terranes Elmtree et Miramichi sur la marge laurentienne, par la fermeture du bassin marginal de Tetagouche au cours du Silurien; et (4) l’orogenese acadienne, qui a forme le terrane caledonien (microcontinent Avalonia) par accretion sur les terranes Brookville et New River, sur le flanc residuel de Ganderia, entre la fin du Silurien et le debut de Devonien; au cours de cette periode, les dernieres traces d’ocean ont disparu du nord-est des Appalaches. [Traduit par la redaction]