Abstract

The Canadian Arctic Transect extends northwards from the Canadian Shield across a thick (about 18 km) and wide (over 800 km) sedimentary section consisting of four overlapping basins. These overlie a continental crystalline crust that thins from 48 to 8 km towards the Canada Basin. The latter overlies a relatively thin (5 – 10 km thick) oceanic crust below the Arctic Ocean. The calculated gravity effects of the upper sedimentary section were stripped away from the observed gravity anomaly, and the residual anomalies were used to determine the boundaries between sediment and crystalline crust and between crust and mantle. Residual anomalies with short wavelength and steep gradients were used to modify the initial near-surface structural model and to identify zones of evaporite and mafic rocks within the sedimentary rock column.Some interesting results emerge from this analysis: (1) analysis of the gradients of the shelf and slope suggests that shelf subsidence is hinged about a line near the central axis of the Sverdrup Basin; (2) continental crystalline crust thins oceanward from 48 km to 8 km at the transition zone over a distance of 825 km and appears to have stretched from an original width of 543 km, for an apparent stretch factor of about 1.5; (3) sediment thickness is usually inversely related to the crystalline crustal thickness; (4) the mantle below the ocean appears to be less dense than below the continental crust, with an assumed significant vertical density boundary between the two below the continental shelf (transition zone); (5) this analysis supports the concept that evaporites occur along the axis of the Sverdrup Basin, and mafic rocks appear to be concentrated along the flanks of the Sverdrup Basin; and (6) seismicity usually occurs over areas of relatively positive gravity anomalies that are considered to be the result of uncompensated sedimentary loads or mafic igneous intrusions or are areas of uplifted and folded rocks.

La coupe transversale de l'Arctique canadien part du Bouclier canadien et s'étend vers le nord au travers une couverture sédimentaire, environ 18 km de puissance et dépassant 800 km de largeur, formée de quatre bassins chevauchants. Ces bassins surmontent une croûte continentale cristalline dont l'épaisseur est réduite de 48 à 8 km en direction du bassin Canada. Ce dernier repose sur une croûte océanique relativement mince (5–10 km d'épaisseur) sous l'océan Arctique. Les effets gravimétriques dus à la couverture sédimentaire ont été calculés et furent soustraits des valeurs observées d'anomalie gravimétrique pour établir les valeurs d'anomalie résiduelle, lesquelles ont servi à déterminer les limites entre les sédiments et la croûte cristalline et entre la croûte et le manteau. Les valeurs d'anomalie résiduelle d'une longueur d'onde courte et à gradients abrupts ont été utilisées pour corriger le modèle initial de la structure près de la surface et pour repérer les zones d'évaporites et de roches mafiques incluses dans la colonne de roches sédimentaires.Cette étude fournit des résultats intéressants : (1) l'analyse des gradients de la plate-forme et du talus révèle que l'affaissement de la plate-forme est articulé autour d'une ligne de charnière localisée près de l'axe central du bassin de Sverdrup; (2) la croûte continentale cristalline passe en direction de l'océan d'une épaisseur de 48 km à 8 km dans une zone de transition qui s'étend sur près de 825 km, ce qui se traduit par un étirement d'un facteur apparent de 1,5 fois une largeur initiale de 543 km; (3) l'épaisseur des sédiments varie en général inversement à l'épaisseur de la croûte cristalline; (4) la densité du manteau apparaît plus faible sous l'océan que sous la croûte continentale, avec verticalement une limite de séparation notable des deux densités sous la plate-forme continentale (zone de transition); (5) cette analyse appuie l'idée que les évaporites apparaissent le long de l'axe du bassin de Sverdrup et que les roches mafiques apparaissent le long des flancs du bassin de Sverdrup; et (6) la sismicité se manifeste le plus souvent dans les régions d'anomalies gravimétriques relativement positives qui sont interprètées comme l'effet de charges sédimentaires noncompensées ou d'intrusions de roches mafiques ou sont les régions de roches plissées et soulevées. [Traduit par le revue]