The Avalonian and Nashoba terranes, eastern Massachusetts, U.S.A.: an overview

J. Christopher Hepburn, Malcolm Hill, Rudolph Hon

Abstract


Three major fault-bounded terranes comprise the eastern margin of the Appalachian Orogen In the vicinity of Boston, Massachusetts. Each has a distinctive geological history. The easternmost, the Boston-Avalon Zone, contains features common to Avalonlan terranes in the northern Appalachians. These Include voluminous Late Proterozolc (650-600 Ha) calc-alkaline granitic to dioritic plutons and related volcanic rocks associated with the "main phase" of Avalonian thermal activity. These are covered by a thin veneer of Late Proterozolc to Early Paleozoic sedimentary rocks and fluviatile Carboniferous basin deposits. This terrene can be divided into three subzones on the basis of the igneous rocks present, metamorpbic grade, and style of deformation. The metamorphism generally is no higher than the green-schist facles in the Boston area, but reaches the amphibolite faciea to the south and west. The metamorphiem ia generally assigned an Alleghanlan age although there is evidence for Late Precamhrlan deformation and metamorphism.

To the west, across the Bloody Bluff fault zone is the Hashoba Block, a terrane largely underlain by mafic volcanic rocks and volcanogenlc sedimentary rocks. During the Ordovlclan-Silurlan this terrane underwent upper amphibolite facles metamorphism and was intruded by calc-alkaline intermediate plutons and metalunlnous to peralumlnous granites.

Best of the Nashoba Block, across the Clinton-Newbury fault zone, is the Merrimack Trough, underlain by a thick sequence of flysch and calcareous flysch. Crosscuttlng Ordovician plutons establish an upper age limit for these sedimentary rocks and the ages of deformation and netamorphism.

Because of differing Late Proterozolc - Early Paleozoic histories. It Is unlikely that the Boston-Avalon Zone and Nashoba Block could have been juxtaposed prior to the Mid-Paleozoic. Whether the Nashoba Block and Merrimack Trough represent separate terranee, a composite terrane joined in the Late Precamhrlan or Early to Mid-Paleozoic, or faulted portions of a single terrane remains to he determined.

RÉSUMÉ
Aux alentours de Boston, au Kassachusetts, la marge orientale de l’Orogène Appalachlen comprend trois lanièrea majeures bordées par des failles. Chacune a son histoire géologique distincte. La plus orientale de celles-ci, la Zone de Boston-Avalon, poasède des traits commune aux lanièrea avaloniennes du Nord-Est des Appalaches. Parmi ceux-ci, on peut mentioimer de volumlneux plutons calco-alcalina. granitiquea À dioritlques, taxdiprotérozoiques (650-600 Ma) alnsi que des volcanites, apparentées à ces derniers, qui sont associées avec la "phase principale" de l'activite thermlque avalonienne. En général, le métamorphlsme ne dépasse pas le faciès à schlstes verts dans la région de Boston quoiqu'il atteigne le faciès à amphibolites au sud et à l'oueat. On attribue généralement un âge alleghanien au métamorphlsme bien qu'il y ait preuve d'une déformation et d'un métamorphlsme tardiprécambriens.

À l'oueat, de l’autre côte de la Zone de failles de Bloody Bluff, se trouve le Bloc de Nashoba, une lanière formée surtout de volcanitea mafiquea et de rochea sédimentaires volcanogenea. Durant l'Ordovicien et le Silurien, cette lanière subit un métamorphisme au faciès à amphibolites supérieur ainsi qu'une intrusion de plutons neutres calco-alcallns et de granites métalumineux à péralumineux.

À l'ouest du Bloc de Nashoba, au-delà de la zone de failles de Clinton-Newbury, se trouve la Fosse de Merrimac qui renferme une pulssante assise de flyschs et de flyscha calcatrea. On établit la 1imite supérieure sur l'âge de ces rochea sédimentaires ainsi que lea âges de la déformation et du métamorphlsme grace aux plutons ordoviciena qui traveraent celles-ci.

La juxtaposition de la Zone de Boston-Avalon et du Bloc de Nashoba avant le Paléozoique moyen n'est guère vraisemblable en raison de leurs histoires différentes du Tardiprotérozoique à l'Eopaléozoique. Il reste encore à déterminer si le Bloc de Nashoba et la Fosse de Merrimac représentent des lanlerea separées, une lanière composite assemblée lors du Tardiprécambrlen ou de l.Eo- au Médiopaléozoique, ou bien des parties d'une seule et même lanière qui sont en rapport par failles.

[Traduit par le journal]

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DOI: https://doi.org/10.4138/1619