LiDAR and other evidence for the southwest continuation and Late Quaternary reactivation of the Norumbega Fault System and a cross-cutting structure near Biddeford, Maine, USA

Abstract

High-resolution LiDAR (light detection and ranging) images reveal numerous NE-SW-trending geomorphic lineaments that may represent the southwest continuation of the Norumbega fault system (NFS) along a broad, 30- to 50-km-wide zone of brittle faults that continues at least 100 km across southern Maine and southeastern New Hampshire. These lineaments are characterized by linear depressions and valleys, linear drainage patterns, abrupt bends in rivers, and linear scarps. The Nonesuch River, South Portland, and Mackworth faults of the NFS appear to continue up to 100 km southwest of the Saco River along prominent but discontinuous LiDAR lineaments. Southeast-facing scarps that cross drumlins along some of the lineaments in southern Maine suggest that late Quaternary displacements have occurred along these lineaments. Several NW-SE-trending geomorphic features and geophysical lineaments near Biddeford, Maine, may represent a 30-km-long, NW-SE-trending structure that crosses part of the NFS. Brittle NWSE-trending, pre-Triassic faults in the Kittery Formation at Biddeford Pool, Maine, support this hypothesis.

Résumé

Des images haute résolution prises par LiDAR (détection et télémétrie par ondes lumineuses) dévoilent de nombreux linéaments orientés du NE vers le SO qui pourraient représenter la continuité au sud-ouest du système de failles de Norumbega (SFN) le long d’une vaste zone de 30 à 50 km de largeur de failles cassantes qui se poursuit sur au moins 100 km à travers le sud du Maine et le sud-est du New Hampshire. Ces linéaments se caractérisent par des dépressions et des vallées linéaires, un réseau hydrographique linéaire, des virages abrupts dans les rivières et des escarpements linéaires. Les failles de la rivière Nonesuch, de South Portland et de Mackworth du SFN semblent se poursuivre jusqu’à 100 km au sud-ouest de la rivière Saco, le long de linéaments proéminents, mais discontinus, mis en lumière par LiDAR. Les escarpements orientés vers le sud-est qui traversent des drumlins le long de certains des linéaments du sud du Maine donnent à penser que des déplacements remontant à la fin du Quaternaire se sont produits le long de ces linéaments. Plusieurs objets géomorphiques et linéaments géophysiques orientés du NO au SE près de Biddeford, au Maine, pourraient représenter une structure de 30 km de longueur allant du NO vers le SE et traversant une partie du SFN. Les failles cassantes orientées du NO au SE, datant d’avant le Trias et présentes dans la formation de Kittery à Biddeford Pool appuient cette hypothèse.