Lithology and geochemical dispersal in till: Petitcodiac area, New Brunswick

Abstract

Streamlined features, rat-tails, glacial striae, and dispersal patterns for till clasts and matrix geochemistry define glacier dynamics and flow directions across the Petitcodiac map area, southeastern New Brunswick. These data indicate that a single till sheet was deposited as the dominant ice-flow direction fluctuated between east, south-southwest, and east-southeast across the study area. The Anagance Ridges and Central Plateau formed major obstructions, but were eventually glaciated by southward flowing ice. Three phases of glacier flow are recognized: (1) an early topographically-controlled, thin-ice phase; (2) regional flow during a phase of maximum ice growth and; (3) a late phase of thinning ice. The late phase is characterized by: deviation of flow around major obstacles; ice-sheet drawdown toward outlets; flooding of low lying valleys due to eustatic rise in sea level; and glacier melting. No evidence was found indicating northward or radial flow from the Central Plateau. Clast trains are traceable from known outcrops, southward over distances of 10 km, whereas distinct till geochemical dispersal patterns are commonly lost within 5 km of transport from the known source unit. Geochemical dispersal suggests a potential for the identification of additional local mineralized zones along some faults. Sand content in the till reflects increased erosion and incorporation at locations where the glacier climbed over major topographic obstacles, oriented transverse to the regional flow direction. The clay content increases primarily because of the incorporation of sediments occupying valleys and low-lying coastal areas at the time of glacier advance. These observations indicate that the basal sediment load did not establish an erosive equilibrium between the glacier and the underlying bedrock for all locations across the study area. Preferential incorporation occurred at points of increased erosion and in areas of thick preglacial sediment accumulations, altering matrix composition and obscuring some geochemical dispersal patterns. These observations have implications for glacial prospecting in sub-alpine terrains elsewhere. RÉSUMÉ Les caractéristiques laminaires, les queues-de-rat, les stries glaciaires et les traînées de dispersion des clastes de till de même que la composition géochimique de la matrice, définissent la dynamique du glacier et les directions de l'écoulement à l'intérieur du secteur cartographique de Petitcodiac, dans le Sud-Est du Nouveau-Brunswick. Ces données révèlent qu'une nappe de till unique s'est déposée pendant que la direction prédominante de l'écoulement des glaces fluctuait entre l'est, le sud-sud-est et l'est-sud-est dans le secteur d'étude. Les chaînons Anagance et le plateau Central ont constitué les principales obstructions, mais ils ont finalement été recouverts par des glaces s'écoulant vers le sud. On distingue trois phases d'écoulement glaciaire : 1) une phase précoce de glace mince topographiquement canalisée; 2) un écoulement régional au cours d'une phase de croissance maximale de la glace; et 3) une phase tardive d'amincissement de la glace. La phase tardive est caractérisée par une déviation de l'écoulement contournant les obstacles importants, un abaissement de la nappe glaciaire vers les décharges, une inondation des vallées basses par suite de la hausse eustatique du niveau de la mer et la fonte du glacier. Aucun indice révélant un écoulement vers le nord ou un écoulement radial à partir du plateau Central n'a été relevé On peut retracer les traînées de clastes à partir des affleurements connus sur des distances de dix kilomètres en direction sud, tandis que les trains distincts de dispersion géochimique du till disparaissent à moins de cinq kilomètres de l'unité d'origine connue. La dispersion géochimique laisse supposer la possibilité qu'on découvre d'autres zones minéralisées locales le long de certaines failles. La teneur en sable du till témoigne d'une érosion et d'une incorporation accrues aux endroits où le glacier a franchi des obstacles topographiques importants orientés transversalement à la direction de l'écoulement régional. La teneur en argile s'accroît principalement en raison de l'incorporation de sédiments qui occupaient les vallées et les secteurs côtiers bas au moment de la progression du glacier. Ces observations révèlent que la charge solide basale n'a pas établi un équilibre d'érosion entre le glacier et le substrat rocheux sous-jacent à tous les emplacements à l'intérieur du secteur d'étude. Une incorporation plus poussée est survenue aux points d'érosion accrue et dans les secteurs d'accumulations préglaciaires épaisses de sédiments, ce qui a modifié la composition de la matrice et obscurci certains tracés de dispersion géochimique. Ces observations ont des répercussions pour la prospection glaciaire dans les terrains subalpins d'ailleurs. [Traduit par la rédaction]