Late Cretaceous radiolarian biochronology of the Pedro Brand section, Tireo Group, eastern Central Cordillera, Dominican Republic: A contribution to the stratigraphy of the Caribbean Large Igneous Province

The Tireo Group in the eastern Central Cordillera (Dominican Republic) is part of the Jarabacoa Block, composed of a Pacific-type Jurassic ocean floor (Loma La Monja, overlain by the El Aguacate ribbon Chert), intruded and overlain by an early CLIP (Carribean Large Igneous Province)-type plateau, the Duarte Complex, which is in turn unconformably overlain by arc-type rocks of the Tireo Group. This group exhibits a 3-km thick sequence of arc-related volcanic and volcano-sedimentary rocks, including tuffaceous chert and mudstone studied for radiolarians in this paper. The Siete Cabezas Formation, considered to be the last Campanian–Maastrichtian CLIP-type volcano-sedimentary sequence, overlies the Tireo Group. A controversy about earlier radiolarian dating of the Tireo Group, considered until now as part of the Siete Cabezas Formation, encouraged us to study a well-exposed section located 3 km NE of Pedro Brand village. Seven samples of laminated siliceous mudstones and cherts yielded around 40 common and well-preserved radiolarian taxa. Based on maximum ranges of taxa published in several regional zonations and on a comparison with a Turonian–Coniacian sample calibrated by planktonic foraminifera (the Deva Beds from Romania), we determine a Turonian–Coniacian age for the Pedro Brand section. A 40Ar–39Ar whole rock age of 75.1 ± 1.1 Ma, obtained in a basalt dyke crosscutting the radiolarian bearing rocks, provides a Late Campanian consistent minimum age for the pelagic–hemipelagic Pedro Brand section. Including the re-interpretation of earlier radiolarian work, we conclude that the studied rocks of the Tireo Group are older than the Maastrichtian 40Ar–39Ar ages on plagioclase of the Siete Cabezas Formation. The studied dyke in the Pedro Brand section geochemically resembles the overlying Siete Cabezas and Pico Duarte basalts and could be a feeder dyke of those. However, a tectonic superposition of the Siete Cabezas cannot be excluded, since earlier 40K–40Ar basalt ages of this unit are Aptian–Albian and Cenomanian–Turonian. The Jarabacoa Block is considered as the most complete outcrop section of Pacific ocean crust overlain by a first (Aptian–Albian) phase of CLIP-type activity, followed by the development of a Cenomanian–Santonian intraoceanic arc, which is in turn overlain by a late Campanian–Maastrichtian CLIP-like phase.

RésuméLe groupe Tireo de la cordillère centrale orientale (République Dominicaine) fait partie du Bloc de Jarabacoa, composé d’un plancher océanique jurassique de type Pacifique (Loma La Monja) recouvert par le « El Aguacate Ribbon Chert ». Le complexe Loma La Monja est traversé et recouvert par un basalte de type CLIP (Plateau océanique caraïbe), le Duarte Complex, qui est à son tour recouvert par des roches discordantes de type arc, le Tireo Group. Ce groupe est composé d’une série de plus de 3 km de roches volcaniques et volcano-sedimentaires, incluant les roches siliceuses de la coupe Pedro Brand, dont nous présentons des faunes à radiolaires. Le Tireo Group est à son tour surmonté par la Formation Siete Cabezas, considérée comme étant la dernière séquence volcano-sédimentaire de type CLIP (Campanien–Maastrichtien). Une controverse à propos de précédentes datations biostratigraphiques de roches appartenant au groupe Tireo à l’aide de radiolaires, jusqu’ici considéré comme faisant partie de la Formation Siete Cabezas, nous a incité à étudier une section bien exposée située à 3 km au NE de Pedro Brand. Sept échantillons de pélites siliceuses laminées et de cherts ont donné environ 40 taxons communs de radiolaires bien préservés. Basé sur l’extension maximale des taxons de plusieurs zonations régionales publiées, ainsi que sur une comparaison avec des échantillons d’âge Turonien–Coniacien calibrés par des foraminifères planctoniques (Deva Beds, Roumanie), nous avons déterminé un âge Turonien–Coniacien pour la coupe pélagique-hemipélagique de Pedro Brand. Une datation 40Ar–39Ar sur roche totale à 75,1 ± 1,1 Ma, obtenue d’un filon recoupant ces dépôts à radiolaires donne un âge minimal concordant du Campanien supérieur. En incluant une réinterprétation des précédents travaux sur les radiolaires, nous concluons que la coupe de Pedro Brand représente des roches pélagiques bien plus anciennes que la Formation Siete Cabezas, datée du Maastrichien par la méthode 40Ar–39Ar sur les plagioclases. La géochimie du filon étudié sur la section de Pedro Brand le rapproche des coulées basaltiques supérieures de Siete Cabezas et Pico Duarte, dont il pourrait représenter un filon d’alimentation. Cependant, une superposition tectonique ne peut pas être exclue si l’on considère les anciennes datations Aptien–Albien et Cénomanien–Turonien de la Formation Siete Cabezas, obtenues par la méthode 40K–40Ar sur basaltes. Le bloque de Jarabacoa est considéré comme l’affleurement le plus complet d’une croûte océanique Pacifique recouverte par une première phase d’activité de type CLIP (Aptien–Albien), suivie par le développement d’un arc intra-océanique (Cénomanien–Turonien) recouvert à son tour par une deuxième phase de type CLIP (Campanien–Maastrichtien).