Abstract

The deep structure and tectonic history of the continental margin of southwestern Canada have been determined by phase I of the Lithoprobe program across south-central Vancouver Island and associated marine studies across the continental shelf and slope. This article reviews results from the marine portion of the corridor but also presents continuous onshore–offshore data and interpretation. The geophysical data include multichannel seismic reflection, seismic refraction, magnetics, gravity, bathymetry, sea-floor acoustic imagery, heat flow, and seismicity. There has been Ocean Drilling Program (ODP) coring and downhole measurements on the continental slope. The margin structure and Cenozoic tectonic history are dominated by the consequences of subduction. Two narrow terranes, the Eocene volcanic Crescent and the Mesozoic mainly sedimentary Pacific Rim, were emplaced along the coast at the time of north Pacific plate reorganization at 43 Ma. They provide the landward-dipping backstop to a large accretionary sedimentary prism formed from the sediments scraped off the incoming oceanic plate. The prism exhibits active folding, thrusting, and tectonic consolidation, and it provides a model for the formation of ancient fold and thrust belts. An extensive gas hydrate layer was detected beneath the continental slope by a seismic BSR (bottom-simulating reflector) and was penetrated by the ODP drilling. The surface heat flow decreases landward from high values over the young oceanic plate to low values just seaward of the volcanic arc as a consequence of the heat sink provided by the underthrusting oceanic plate. The margin seismicity includes continental crust-events and earthquakes in the downgoing oceanic plate. No earthquakes have been detected on the subduction thrust fault but great thrust events are inferred to occur with an average interval of 600 years. The seismic source zone for such events is restricted to a narrow region beneath the continental shelf because of the high temperatures over the young Juan de Fuca plate.

La structure profonde et l'histoire tectonique de la marge continentale du sud-ouest du Canada ont été déterminées par la phase 1 du programme Lithoprobe, au travers la région du centre-sud de l'île de Vancouver, et par les études marines associées au travers la plate-forme continentale et le talus. Le présent article traite et interprète les résultats connus pour la portion marine du corridor étudié, en plus il présente les données recueillies sur la terre ferme et en continuité celles de la région extracôtière. Les données géophysiques comprennent la sismique réflexion à canaux multiples, la sismique réfraction, les levés magnétique, gravimétrique, bathymétrique, l'imagerie acoustique du fond marin, le flux thermique et la sismicité. Des carottes ont été prélevées et des mesures jusqu'au fonds des trous ont été enregistrées sur le talus continental dans le cadre des travaux du programme ODP (« Ocean Drilling Program »). La structure de la marge et l'histoire tectonique durabt le Cénozoïque sont dominées par les conséquences dues à la subduction. Deux terranes étroits, les volcanites de Crescent éocènes et l'assemblage mésozoïque principalement sédimentaire du Pacific Rim, furent mis en place le long de la côte au moment de laphase de réorganisation dans la partie boréale de la plaque du Pacifique, il y a 43 Ma. Ils ont servi du butoir, incliné vers le continent, à un important prisme sédimentaire d'accrétion nourri par les sédiments raclés sur la plaque océanique convergente. Le prisme exhibe des plis, des failles de chevauchement, et ses sédiments sont tectoniquement consolidés; il peut être utilisé comme modèle pour expliquer la formation d'anciennes ceintures de chevauchement. Une couche étendue de gaz hydraté a été détectée sous le talus continental par la méthode de réflexion simulant le fond de la mer, et un forage du programme ODP a pénétré ce piège gazéifère. Le flux thermique de surface diminue vers les terres, en passant de valeurs élevées au-dessus de la jeune plaque océanique à des valeurs faibles juste au large de l'arc volcanique, en raison de la chute de chaleur créée par le sous-charriage de la plaque océanique. La sismicité de la marge inclut les événements qui se produisent dans la croûte continentale et les tremblements de terre qui surviennent dans la plaque océanique plongeante. Aucun tremblement de terre sur la faille n'a été enregistré, cependant nous croyons que d'importants événements de charriage doivent se manifester avec un intervalle moyen de 600 ans. La zone source de l'activité sismique relevant de tels événements est restreinte à une région étroite sous la plate-forme continentale, à cause des températures élevées au-dessus de la jeune plaque Juan de Fuca. [Traduit par la rédaction]