Precise age and petrology of Silurian-Devonian plutons in the Benjamin River – Charlo area, northern New Brunswick

Abstract

The Late Silurian Landry Brook and Dickie Brook plutons and Charlo plutonic suite underlie a combined area of approximately 80 km2 in the northeastern part of the Ganderian Tobique-Chaleur tectonostratigraphic belt in northern New Brunswick. The Landry Brook pluton is divided into three units: gabbro to quartz diorite, quartz monzodiorite to monzogranite, and monzogranite. A sample from the quartz monzodiorite unit yielded a U-Pb (zircon) crystallization age of 419.63 ± 0.23 Ma. A granodioritic stock located near the Landry Brook pluton has yielded an age of 400.7 ± 0.4 Ma, indicating that it is a younger unrelated body, herein referred to as the Blue Mountain Granodiorite (new name). The Dickie Brook pluton also consists of three units: leucogabbro to quartz gabbro, diorite to quartz diorite and quartz monzodiorite to monzogranite. Two samples from the monzogranite unit yielded U-Pb (zircon) crystallization ages of 418 ± 1 Ma and 418.1 ± 1.3 Ma. The Charlo plutonic suite is a group of small plutons and dykes, located west of the Dickie Brook and Landry Brook plutons and consists mainly of diabase, quartz monzonite to monzogranite, rhyolite porphyry, and dacite porphyry. Chemical trends indicate that the quartz monzodiorite to monzogranite unit of the Landry Brook pluton, all of the units of the Dickie Brook pluton, and the quartz monzodiorite to monzogranite unit of the Charlo plutonic suite, as well as the volcanic host rocks of the Bryant Point and Benjamin formations, are co-magmatic. They formed following slab break-off and extension in the waning stages of the Salinic orogeny, which resulted from the collision of Ganderia and Laurentia. In contrast, the dacite porphyry of the Charlo plutonic suite may be cogenetic with the younger Blue Mountain Granodiorite and related to the collision of Avalonia with Laurentia.RÉSUMÉLes plutons des ruisseaux Landry et Dickie et le cortège plutonique de Charlo, du Silurien tardif, recouvrent une superficie totale d’environ 80 km 2 dans la partie nord-est du domaine tectonostratigraphique gandérien Tobique-Chaleur, dans le nord du Nouveau-Brunswick. Le pluton du ruisseau Landry se compose de trois unités : du gabbro à de la diorite quartzique, de la monzodiorite quartzique au monzogranite, et du monzogranite. Un échantillon de l’unité de monzodiorite quartzique a produit un âge de cristallisation de 419,63 ± 0,23 Ma par la méthode de datation U-Pb (sur zircon). Un bloc de granodiorite à proximité du pluton du ruisseau Landry a produit un âge de 400,7 ± 0,4 Ma, ce qui indiquerait qu’il s’agit d’un corps de formation plus récente et non relié, désigné ici comme la granodiorite de Blue Mountain (nouveau nom). Le pluton du ruisseau Dickie comprend lui aussi trois unités : du leucogabbro à du gabbro quartzique, de la diorite à de la diorite quartzique, et de la monzodiorite quartzique à du monzogranite. Deux échantillons de monzogranite ont produit des âges de cristallisation de 418 ± 1 Ma et de 418,1 ± 1,3 Ma, selon la méthode de datation U-Pb (sur zircon). Le cortège plutonique de Charlo est un groupe de plutons et de dykes de petite taille, situé à l’ouest des plutons du ruisseau Dickie et du ruisseau Landry, et il se compose de diabase, de monzonite quartzique à du monzogranite, de porphyre rhyolitique, et de porphyre dacitique. Les tendances chimiques indiquent une nature comagmatique en ce qui concerne l’unité de monzodiorite quartzique au monzogranite du pluton du ruisseau Landry, la totalité des unités du pluton du ruisseau Dickie, ainsi que l’unité monzodiorite quartzique au monzogranite du cortège plutonique de Charlo, tout comme pour les roches volcaniques encaissantes des Formations Bryant Point et Benjamin. Ces structures sont apparues après la rupture de la plaque et son extension aux derniers stades de l’orogenèse salinique, provoquée par la collision des anciens continents de Gandérie et de Laurentie. Par contraste, le porphyre dacitique du cortège plutonique de Charlo peut s’être formé sous les mêmes conditions que celles ayant présidé à l’apparition de la granodiorite plus récente de Blue Mountain et être associé à la collision des anciens continents d’Avalon et de Laurentie.[Traduit par la redaction]