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Articles

Vol 23 No 1 (1987)

Recent sedimentological onterpretations in the Avalon terrane of the Boston Basin, Massachusetts

DOI
https://doi.org/10.4138/1618
Submitted
October 27, 2006
Published
April 1, 1986

Abstract

The depositional history of the Boston Basin remains somewhat enigmatic and controversial despite nearly over a century of research. Resolution of the basin's geologic history has remained formidable and complex due. In part, to attempts to work within the existing stratigraphy which often carried with it historic interpretations, many of which went uncontested. More importantly however, our knowledge of depositional systems and mechanisms has Increased significantly over this span of time. Reinterpretatlons In light of these advances were not only Inevitable but neccessary. As a consequence of the circumstances described above, our reinvestigation into the depositional history of the Boston Basin succession, principally the Boston Bay Group, has centered on recognizing, measuring, and coding a suite of facies whose textures In many Instances can be closely linked to specific depositional mechanisms responsible for the emplacement of the facies in question. From this facies analysis a preliminary depositional model for the Boston Basin has begun to emerge. It appears that the Boston Basin originated as a rifted successor, or arc-related basin either just prior to the closure of the Cadomlan Ocean or during the opening of Iapetus. The early history of the basin Is marked by the presence of a suite of bimodal volcanics In the form of water-lain tuffs, dikes, sills, and flows, and coarse debris flows. Geochemlcal markers suggest that the basin was In contact with the open ocean very early In its history. The next stage In the evolution of the Boston Basin was marked by the development of a rapidly prograding submarine elope/fan succession. The slope/fan Betting appears to have been characterized by the deposition of ice frontal and/or ice-rafted dlamictons which periodically overloaded the slope Initiating sediment gravity flows which reworked and redistributed sediment downslope. During periods of more equable climate and/or tectonic quiescence, blankets of fine sand and mud were deposited. There Is no evidence of a shelf or shelf-type deposits during this time. The last stage in the evolution of the basin was the appearance of shelf sediments such as quartz and calcareous sands, and muds with abundant organic matter and shelled organisms. There Is also evidence for climatic warming which is suggested to have been brought about by a tectonlcally-forced rise In eustatic sea-level. RÉSUMÉ L'hlstoire sédlmentalre du Bassln de Boston Bouleve encore quelques enigmes et controversy et, cela, après près d'un slecle de travaux. Dans une certain mesure, la résolution de l'histoire géologlque du bassln est demeurée formidable et complexe par suite des tentatlves de travalller au sein de la stratigraphie actuelle qui. elle, comportalt souvent des interprètations hlstoriques rareaent mises en doute. Or, plus important est le bond en avant saislssant qu'à fait notre connalssance des systèmes et mecanlsmes de dépôt durant cette période. Il devint done non seuleoent inevitable. mala bien nécessaire de réconsiderér lea conceptions traditionnelles a la lumière de ces acquis. Pour ce falre, notre reexamen de l'hlstoire sédimentalre de la succession du Bassln de Boston, et surtout du Groupe de Boston Bay, s'est axe sur la reconnaissance, la mesure et le codage d'une suite de faciès dont les textures sont souvent reliées de façon intime aux mecanismes de dépôt distincts responsables de la raise en place désdits faciès. Cette analyse faclologique commence à éngendrer un modèle préliminaire du dépôt dans le Bassln de Boston. Il semble que le Bassin de Boston alt débuté sous forme d'un rift successeur ou d'un bassln allié à un arc solt juste avant le serrage de l’Océan Cadomien, solt lors de l’ouverture de L'Iapetus. L'hlstoire du bassin est d'abord marquée par la présence d'une suite de volcanites blmodales sous formes de tufa aquatiques, dykes, filons-couches. coulées et coulées de débris. Les marqueurs géochimiques suggérent que le bassin était ouvert sur le large des l’amorce de son hlstoire. Le stade suivant dans l’évolution du Bassln de Boston fut marque par le développement d'une séquence de pente et cone sous-marlns à progradation rapide. L'environnement de pente et cone semble avoir été carsctérise par le dépôt de diamictons glaciaires frontaux et/ou supraglaciares qui ont surcharge périodiquetoent la pente, declencbant alnsi des écoulements gravitalres qui ont repris les sédiments et les ont redistribue en bas de pente. Les périodes de climat plus uniforme et/ou de stase tectonique donnerent lieu à des épandages de sable fin et de boue. On ne trouvé pas trace d'une plate-forme ou de dépôts typiques d'une plate-forme lors de cette période. La derniere phase évolutive du bassin correspond à L’apparltlon de sédiments de plate-forme tels que des sables quartzeux et calcaires alnsi que des boues riches en raatiere organique et en organlsmes coquilllers. Certains Indices temoignent d'un rechauffement climatlque que l'on croit du a une élevation eustatlque du niveau marin en reponse aux sollicitations de la tectonique. [Traduit par le journal]