Precambrian Evolution of the Avalon Terrane in the Northern Appalachians: A Review
Authors: Nance R. Damian 
Published: September 2014

The Avalon terrane of the Northern Appalachians forms a distinctive tectonostrati-graphic belt defined primarily by the presence of late Precambrian (circa 600 Ma) volcano-sedimentary and granitoid rocks overlain by Lower Paleozoic sequences containing Acado-Baltic fauna. Avalon terrane is exposed in eastern Newfoundland, Cape Breton Island and the northern Nova Scotian mainland, southern New Brunswick, coastal southeastern Maine, and southeastern New England.

The Precambrian evolution of Avalon terrane includes two major tectonothermal events that Involved both continental and oceanic basement. Local oceanic mafic magmatism and regional metamorphism of a mid-Proterozoic (late Helikian?) carbonate-clastic platform and its gneissic continental basement may record an early Hadrynian (750-800 Ma) rifting or subduction event and local platform collapse. Late Hadrynian (580-630 Ma) calc-alkaline granitoid plutonlso and widespread volcanism of tboleiltlc, calc-alkaline and occasionally peralkaline affinities record a closure event that is Interpreted to Involve ensialic arc, oceanic interarc, and both eztensional and trans-tensional continental back-arc settings. Closure terminated, perhaps through transform interactions, in the late Hadrynian Avalonian orogeny and was locally heralded by the development of flysch containing evidence of Vendian glaciatlon and followed by molasse-like successor basins. Latest Hadrynian volcanogenic redbeds and bimodal volcanism, associated with widespread back-arc transtension, may herald Inception of the Iapetus ocean and platform re-establishment during the earliest Paleozoic.

Onset of overlapping, Atlantic-realm platform conditions in the Cambro- Ordovician was accompanied by minor, witnin-plate rift volcanism and is in places succeeded by late Ordovian-early Devonian bimodal volcanic rocks, shallow marine sediments and rare peralkaline plutons. Effects of a mld-Ordovician ("Taconian") tectonothermal event occur locally but are generally limited to major unconformities. Widespread early to mid-Devonian Acadian metamorphism and deformation may record the tectonic juxtaposi-tioning of Avalon and Gander terranes and was accompanied by the emplacement into both terrenes of locally voluminous Acadian granitoid plutons. However, portions of the Avalon terrane may have accreted earlier. Deposition of widespread Devono-Carboniferous, molasse-like sequences associated with bimodal tholeiitic to alkaline volcanics form an overlap sequence with the remainder of the Appalachian orogen, although the present position of the Avalon terrane with respect to the orogen is locally controlled by major Alleghanian faulting. Undeformed Triassic redbeds and mafic volcanic rocks herald initial rifting of the present Atlantic Ocean.

RÉSUMÉ

Dans les Appalaches septentrionales. la lanière d' Avalon forme une zone tectonostratigraphique distincte definie prlncipalement par la présence de roches volcano-sédimentaires et granitoldes tardi-précambriennes (circa 600 Ma) recouvertes par des séries paléozoiques inférieures qui renferment une faune acado-baltique. La lanière d'Avalon affleure dans Vest de Terre-Neuve, dans l'ile du Cap-Breton, dans le nord de la penlnsule de Nouvelle-Écosse, au Nouveau-Brunswick méridional, sur la côte sud-est du Maine et dans le sud-est de la Nouvelle-Angleterre.

Deux épisodes tectonothermiques d'envergure ont affecté les socles continental et océanique et ainsi conditionne l’évolution précambrienne de la lanière d'Avalon. Un magmatisme océanique local et le métamorphisme régional d'une plate-forme à terrigènes et à carbonates du Protérozoique moyen (tardl-Helikien?), ainsi que de son socle gneissique continental, pourraient traduire une phase de rifting ou de subduction et d'effondrement local de celle-cl à l'éo-Hadrynien (750-800 Ha). Un plutonisme granitoide calco-alcallne et un volcanisme largement repandu à caractéres tholèiitique. calco-alcalin et, occasionellement, peralcalin tard-hadryuiens (580-630 Ha) concrétisent un épisode de serrage qui semble englober des régimes d'arc ensialique. d'inter arc océanique et des conteites d,arrière arc continental tant en extension qu'en transtenslon. Le serrage se conclut, peut-être par des eux transformants, lors de l’orogènie avalonienne au tardi-Hadrynien et s'illustra localenent par le développement de flyschs qui portent la trace d'une glaclation vendienne; après quoi s'implantérent des basins successeurs de type molassaique. Au fini-Hadrynien, des grès rouz volcanogèniques et un volcanisme blmodal, accompagnés d' une transtenslon largement répandue dans l’arrière arc, peuvent annoncer la nalssance de l’océan Iapetus et le rétour d'une plate-forme au tout début du Paléozoique.

L'amorce de conditions de plate-formes du domaine atlantique qui s'empilèrent au Cambro-Ordovicien, s'accompagna d'un faible volcanisme de type rift intra plaque. Des volcanites bimodales, des sédiments marina d'eau peu profonde et de rares plutons peralcalins s'y greffèrent par endroita au tardi-Ordovicien ou à l'eo-Dévonien. On note localement les effets de l’épisode tectonothermique médio-ordovicien ("taconien") bien qu'ils se limitent pour une grande part à des discordances majeures. Le métamorpbisme et la déformation acadiens très répandus, d'âge eo- à médio-dévonien, pourraient représenter l'accolement tectonique des lanières d'Avalon et de Gander; lis a'accompagnerent par l’emplacement dans ces deux lanières de plutons granitoides acadiens localement volumineux. Par contre, des portions de la lanière d'Avalon pourraient s'être accretées plus tôt. Au Dévono-Carbonifère, la déposition extensive d'assises de type molassique associées A des volcanites bimodales tholèiitiques à alcalines façonne une séquence de couverture sur le reste de l'orogène appalacbien bien que la position actuelle de la lanière d'Avalon soit inféodée localement à de grands accidents allèghaniens. Des lits roux et des volcanites mafiques non-déformes du Trias annoncent l'ouverture de l’océan Atlantique actuel.

[Traduit par le journal]