ABSTRACT

The Pridolian (Upper Silurian) Neigette breccia near Rimouski in the Quebec Appalachians is made up of large reef limestone clasts that are identical to some of those in the Upper Silurian West Point Formation in the southeastern part of the Gaspe Belt. This occurrence indicates that the Upper Silurian West Point reef tract may have existed outside the Gaspe Peninsula in the Matapedia Valley area and that it developed along the northern edge of the Gaspe Belt. A close association of the breccia and the Neigette Fault, together with other features of the breccia, suggests that the Neigette breccia was deposited at the foot of a Pridolian normal fault that was active during Salinic extensional tectonism. Two main limestone clast types occur: those of the Anse a la Barbe Member and the Colline Daniel Member, which occur in the Upper Silurian West Point Formation in the southeastern part of the Gaspe Belt. Cement stratigraphy, based on stained thin sections and cathodoluminescence petrography, and carbon and oxygen stable isotope geochemistry, were used to decipher the diagenetic and porosity history of both limestone types.

The Anse a la Barbe-type limestone clasts encountered the same diagenetic evolution and had the same porosity history as the Anse a la Barbe limestone in the southeastern part of the Gaspe Belt. Diagenesis was marked by a freshwater dissolution event that created significant porosity, but early meteoric-influenced cement occluded all pore space rapidly in the depositional to shallow burial environment. This freshwater event was likely related to subaerial exposure during a late Ludlovian eustatic lowstand, as in southeastern Gaspe.

The Colline Daniel-type limestone diagenesis was marked by multiphase early subsea fracturing and subsequent cement and sediment infilling (neptunian dykes), likely related to synsedimentary Salinic tectonism. Brecciation may have accompanied the late stages of subsea fracturing. Except for neptunian dyke occurrence and brecciation that produced the Neigette breccia, the diagenetic and porosity history of the Colline Daniel-type limestone clasts is the same as for the Colline Daniel limestone in the southeastern part of the Gaspe Belt. It is essentially a history of progressive burial. Temperature calculation indicates that the latest cement precipitated at a maximum burial depth of about 1500 m. Limestone porosity was occluded during deposition of the Upper Gaspe Limestones and Salinic block faulting and tilting. Fluid migration appears to have been toward the reef bodies. This might have formed potential subsurface reservoirs, if the hydrocarbons had been present in the transported fluids.

RESUME

La breche pridolienne (Silurien Superieur) de Neigette, pres de Rimouski dans les Appalaches du Quebec, est formee de grands clastes de calcaires recifaux identiques a certains calcaires qui composent la Formation silurienne de West Point dans le sud-est de la Gaspesie. Ce gisement etend le cordon recifal silurien superieur de West Point, en dehors de la Gaspesie, jusque dans la vallee de la Matapedia; il indique que les recifs se sont developpes le long de la marge septentrionale de la Ceinture de Gaspesie. L'association spatiale etroite de la breche avec la faille de Neigette, ainsi que d'autres particularites de la breche, laissent penser que cette derniere s'est deposee au pied d'un escarpement de faille normale active durant le Pridolien, une activite reliee a la tectonique salinique. On y retrouve deux types principaux de clastes: des calcaires de type Anse a la Barbe et des calcaires de type Colline Daniel, ces deux types ressemblant aux calcaires des membres de 1'Anse a la Barbe et de Colline Daniel de la Formation

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silurienne superieure de West Point dans le sud-est de la Gaspesie. La stratigraphie des ciments, basee sur la petrographie de lames minces colorees et en cathodoluminescence, ainsi que la geochimie des isotopes stables du carbone et de l'oxygene, sont utilises pour decrypter la diagenese et l'histoire de la porosite des deux types de calcaires.

Les clastes calcaires de type Anse a la Barbe ont suivi la meme evolution diagenetique et connu la meme histoire de la porosite que les calcaires de l'Anse a la Barbe du sud-est de la Gaspesie. La diagenese fut marquee par une dissolution precoce d'origine meteorique qui a cree une porosite importante, mais qui fut rapidement perdue par une cimentation influencee par les eaux douces, dans le milieu de depot ou d'enfouissement tres peu profond. Cet evenement meteorique est vraisemblablement relie a une exposition aerienne durant la bas niveau eustatique du Ludlovien tardif, comme c'est le cas dans le sud-est de la Gaspesie.

La diagenese des clastes calcaires de type Colline Daniel fut marquee par une fracturation sous-marine precoce polyphasee, vraisemblablement due a la tectonique synsedimentaire salinique, et le remplissage subsequent des fractures par des ciments et des sediments (dykes neptuniens). Un scenario impliquant la formation de la breche durant les phases tardives de la fracturation neptunienne est favorise. Sauf pour la presence de dykes neptuniens et la brechification qui a produit la breche de Neigette, l'histoire de la diagenese et de la porosite des clastes de type Colline Daniel est la meme que pour les calcaires de Colline Daniel dans le sud-est de la Gaspesie. Il s'agit essentiellement d'une histoire d'enfouissement progressif. Le calcul des temperatures indique que les derniers ciments ont precipites a une profondeur d'enfouissement de l'ordre de 1500 m. La porosite du calcaire a ete perdue durant le depot des Calcaires Superieurs de Gaspe, alors que le faillage et le basculement de blocs relies a la tectonique salinique etaient encore actifs et que le patron de migration des fluides dirigeait ceux-ci vers les masses recifales, offrant la possibilite d'emmagasinage d'hydrocarbures le cas echeant.

Traduit par les auteurs.