Petrology and geochemistry of the Kingston complex - a bimodal sheeted dyke suite in southern New Brunswick

The lower Silurian Kingston complex of southern New Brunswick consists of metamorphosed sheeted bimodal dykes, exposed over a strike length of more than 100 km and a width of 3 to 8 km. The southwestern portion of the complex is bounded by major mylonite zones and the northeastern portion is bounded by brittle faults. Mafic dykes consist of actinolite-plagioclase rocks with tholeiitic chemistry, typical of continental margin basalts. Salic dykes are rhyolitic or microgranitic, and have a chemistry typical of A2-type granitoids which are emplaced in post-collisional or post-subduction tensional environments. Despite the obvious extensional setting, the mafic dykes are chemically similar to older basalts in the Saint John region, which were emplaced in a subdue lion setting. Their chemistry apparently reflects the source of the melts (underplated lithosphere) rather than the tectonic setting. The Kingston complex marks both the initiation and southeastern limit of major Siluro-Devonian magmatism in southern New Brunswick. Modelling suggests that emplacement of the complex took at least 2 to 3 million years during which heat input into the crust remained relatively low. Subsequent increase in the heat input during Silurian and Devonian time produced large-scale melting, pluton emplacement and metamorphism of the Kingston complex. Heating probably resulted from del am in at ion of the crust which allowed hot asthenosphere to impinge on the lower crust. The Kingston complex is a unique remnant indicating the origins and nature of magmatism along major transcurrent faults near the edge of the Avalon zone of the Appalachian orogen. RÉSUMÉ Le complexe de Kingston du Silurien inférieur du sud du Nouveau-Brunswick consiste en un essaim de dykes bimodal métamorphisé, exposé sur une longueur de plus de 100 km et une largeur de 3 à 8 km. La partie sud-ouest du complexe est bordée par des zones de mylonite majeures et la partie nord-est est bordée de failles fragiles. Les dykes mafiques consistent en roches à actinote-plagioclase de composition tholéiique, typiques des basaltes de marges continentales. Les dykes felsiques sont rhyolitiques ou microgranitiques et ont une composition typique des granitoides de type-A2 qui sont mis en place dans des environnements d'extension post-collisionnelle ou post-subduction. Malgré contexte extensionnel évident, les dykes mafiques sont chimiquement similaires aux basaltes plus anciens de la région de Saint-Jean, qui furent mis en place dans un environnement de subduction. Leur composition reflète apparemment la source des magmas (lithosphère épaissie par des intrusions à sa base) plutôt que le contexte tectonique. Le complexe de Kingston marque à la fois le début et la limite sud-est du magmatisme Siluro-dévonien majeur dans le sud du Nouveau-Brunswick. La modélisation suggère que l'emplacement du complexe prit au moins 2 à 3 millions d'années durant lesquelles l'apport de chaleur dans la croûte resta relativement bas. Des augmentations subséquentes dans l'apport de chaleur pendant le Silurien et le Dévonien produisirent une fusion a grande échelle, l'emplacement de plutons et le métamorphisme du complexe de Kingston. La chauffe a probablement résulté de la délamination de la croûte qui permit à l'asthénosphère chaude d'affecter la croûte inférieure. Le complexe de Kingston est un vestige unique indiquant les origines et la nature du magmatisme le long des failles de décrochement majeures près de la bordure de la zone d'Avalon de l'orogène appalachien. [Traduit par la rédaction