Abstract

The Late Ordovician Geogian Bay Formation of southern Ontario, Canada, comprises up to 250 m of grey to blue–grey shales interbedded with highly fossiliferous calcareous sandstones. These strata were deposited in equatorial paleolatitudes after 448 Ma in a shallow foreland basin created by overthrusting along the eastern margin of North America (the Taconic orogeny). The Georgian Bay Formation comprises the middle part of an upward-shallowing progradational sequence from deep-water transgressive shales of the underlying Whitby Formation to muddy tidal-flat sequences of the overlying Queenston Formation. Exposures in brickyard and river cuts near Toronto, and northwards along a narrow outcrop belt along the foot of the Niagara Escarpment, show laterally extensive (100 m+), sharp-based sheets of sandstone up to 1 m thick, with gutter casts and washed-out (hypichnial) trace fossils (dominantly Planolites and Paleophycus) on their lower bedding surfaces. Detailed examination of sandstone beds in outcrop and in three boreholes that penetrate the formation shows that the beds are composed internally of a basal fossil hash layer overlain by flat, hummocky, and wave-rippled divisions. Bed tops show a variety of wave-ripple forms and are heavily bioturbated (dominantly Bifungites, Conostichus, Diplocraterion, Didymaulichnus, Teichichnus). Sandstone sheets are interpreted as storm deposits (tempestites) resulting from tropical storms (hurricanes) transporting fine-grained suspended sediment from a delta plain onto a muddy shelf to the west.

La Formation de Georgian Bay, d'âge ordovicien tardif, est composée dans le sud de l'Ontario de shales gris à gris-bleuté, d'une puissance pouvant atteindre 250 m, interstratifiés avec des grès calcareux très riches en fossiles. Ces matériaux furent sédimentés à des paléolatitudes équatoriales, postérieurement à 448 Ma, dans un bassin d'avant-pays peu profond créé par un chevauchement le long de la marge orientale de l'Amérique du Nord (orogenèse du Taconique). La Formation de Georgian Bay comprend la portion centrale d'une séquence progradationnelle de haut-fond ascendant, incluant en position sous-jacente les shales d'eau profonde transgressifs de la Formation de Whitby et en position sus-jacente les séquences boueuses de platiers tidaux de la Formation de Queenston. Les affleurements dans les carrières de briqueterie et le long des rivières encaissées près de Toronto, et vers le nord dans une zone étroite longeant l'escarpement de Niagara, dévoilent l'existence d'épaisses couches de grès de 1 m, d'extension latérale de 100 m+, à contact basal net, exposant sur les surfaces de litage inférieures des figures en gouttières et des empreintes (hypichniales) fossiles (principalement Planolites et Paleophycus). L'examen détaillé des couches de grès des affleurements et de trois trous de forages dans cette formation montre que les strates sont composées intérieurement d'une couche basale de petits fragments de fossiles, laquelle est recouverte à son tour par des strates planes, mamelonnaires ou figurées avec des rides de plage. Les sommets des lits exhibent diverses formes de rides de plage et ils sont intensément bioturbés (principalement Bifungites, Conostichus, Diplocraterion, Didymaulichnus, Teichichnus). Les épaisses couches de grès sont interprétées comme des dépôts de tempête (tempestites) laissés par les tempêtes tropicales (ouragans) qui transportaient les sédiments à grain fin en suspension d'une plaine deltaïque sur une plate-forme boueuse à l'ouest. [Traduit par la rédaction]