Basement-cover relations in the southeastern Cape Breton Highlands, Nova Scotia, Canada

Abstract

In the southeastern Cape Breton Highlands Neoproterozoic plutonic and metamorphic rocks outcrop in upland areas whereas Carboniferous sedimentary rocks are found in the river valleys and coastal lowlands. Detailed analysis of the contacts between these two groups of rocks including mapping, geometric constructions of the contact relations, structural geological investigations, petrographic analysis and geophysical map interpretations show that the basement rocks were emplaced by a thrust fault that extends at least from the Baddeck River valley to North River, and possibly includes klippen south and east of the highlands. The thrust fault transported a slab of rock with minimum thickness of 200 m a distance of at least 8 km over Horton and Windsor group rocks. East-directed translation of the thrust block likely occurred during the Alleghanian orogeny, and appears to mirror movement previously identified in the northern and western Cape Breton Highlands, implying that much of the upland geology is allochthonous, but likely rooted in the central highlands as positive flower structure. RÉSUMÉDans les hautes-terres du cap Breton du Sud-Ouest, on trouve des affleurements de roches métamorphiques et plutoniques du Néoprotérozoïque dans les hautes terres, alors que des roches sédimentaires du Carbonifère se trouvent dans les vallées des rivières et les terres basses côtières. L'analyse détaillée des contacts entre ces deux groupes de roches, y compris la cartographie, des constructions géométriques des relations de contact, des études géologiques structurales, une analyse pétrographique et des interprétations des cartes géophysiques, montrent que les roches du socle ont été mises en place par une faille de chevauchement qui s' étend au moins depuis la vallée de la rivière Baddeck jusqu'à la rivière North, et comprend peut-être la klippe au sud et à l' est des hautes terres. La faille de chevauchement a transporté un bloc de roche d'une épaisseur minimum de 200 m sur une distance d'au moins 8 km au-dessus des roches des groupes de Windsor et Horton. La translation de la nappe de chevauchement en direction est s' est probablement produite lors de l' orogenèse alléghanienne et semble refléter le déplacement constaté précédemment dans les hautesterres du cap Breton du Nord et de l'Ouest, ce qui donne à penser qu'une bonne partie de la géologie des terres hautes est allochtone mais qu' elle a, selon toute probabilité, ses racines dans les hautes terres centrales comme structure en fleur positive. The unmistakable change in elevation from lowland sedimentary rocks to highland basement rocks has resulted in speculation as to how these older plutonic and metamorphic rocks have achieved a higher altitude than the adjacent younger sedimentary rocks. The nature of the contact between these two sets of rocks is crucial to the understanding of this problem, and has implications for the Atlantic Geology · Volume 51 · 2015 299Basement-cover relations in the southeastern Copyright © Atlantic Geology, 2015 Cape Breton Highland...