Abstract
A foreland-basin sequence resulting from accretion of a terrane to a continental passive margin ideally should be unconformity bounded, with a shallowing-upward pattern, like the classic Flysch to Molasse sequence of Alpine foreland basins. The basal unconformity is cut as the peripheral bulge associated with lithospheric flexure migrates cratonward ahead of the basin and the advancing overthrusts. The shallowing occurs because sediment supply at first is low – early stages of accretion near the continental slope generate little or no topography above sea level; later stages result in significant tectonic uplift, and much sediment is shed into the foreland, filling the basin. The upper unconformity is cut as lithospheric bending stresses are relaxed following overthrusting, and reduction of the flexural load on the lithosphere through erosion and (or) tectonic denudation of the overthrusts causes regional uplift or basin "rebound". Actual sequences show differences from this idealized version in that (i) basal unconformities may not develop under conditions of high eustatic sea level; and (ii) they may not shallow upward in all cases. These differences can occur because later terranes that accrete onto the seaward side of a previously accreted terrane may simply push it farther onboard, thus initiating sediment supply as rapidly as the load-induced subsidence. Also, in this way, a small terrane can influence the filling of a foreland basin that is more than one "lithospheric flexural half-wavelength" away from the site of accretion.The stratigraphy of the Alberta basin has been divided after comparison with the idealized sequence resulting from an individual accretion event. The six clastic wedges recognized (Fernie–Kootenay, Mannville, Dun vegan, Belly River, Edmonton, and Paskapoo) show a temporal correlation with the times of accretion of terranes (Intermontane superterrane, Bridge River, Cascadia, Insular superterrane, Pacific Rim – Chugach, and Olympic, respectively) in the Cordillera. Therefore, the stratigraphy of the foreland basin may be best interpreted in terms of Cordilleran tectonics rather than sea-level fluctuations. Eustatic sea-level variations are believed to affect the internal stratigraphy and sedimentology of some clastic wedges and are responsible for the deposition of some thin units, but they appear to operate on time scales that differ from those of the clastic wedges identified here.
Une séquence sédimentaire de type de bassin dans un avant-pays, formée par accrétion d'un terrane à une marge continentale passive, doit idéalement créer une frontière discordante, de style haut-fond ascendant, du genre de la séquence classique de Flysch à Molasse des bassins d'avant-pays dans les Alpes. La discordance basale est recoupée par le renflement périphérique associé à la flexure lithosphérique qui migre vers le craton, en aval du bassin et des nappes de charriage progradantes. L'apparition du haut-fond résulte, initialement, d'un faible apport de sédiments – les premiers stages de l'accrétion près du talus continental n'ayant pas créé un relèvement topographique significatif au dessus du niveau de la mer; les stages subséquents ont engendré un soulèvement tectonique important qui a provoqué le déversement de grandes quantités de sédiments sur l'avant-pays, remplissant le bassin. La discordance supérieure est recoupée au fur et à mesure du pliage créé par la détente des contraintes qui a suivi le charriage, et la diminution de la charge flexurale sur la lithosphère due à l'érosion et (ou) l'ablation tectonique des nappes de charriages, entraînant un soulèvement régional ou un « rebondissement » du bassin. Les séquences actuelles se distinguent de celles du modèle idéalisé par (i) les discordances basales peuvent être absentes dans des conditions de niveau de mer eustatique élevé; et (ii) le haut-fond ne serait pas nécessairement ascendant dans tous les cas. Ces différences peuvent exister car les terranes tardifs qui s'accrètent au rivage marin d'un terrane déjà accrété peuvent simplement le repousser plus loin sur le continent et ainsi amorcer un apport de sédiments dont la rapidité est contrôlée par le taux d'enfoncement du bassin sous le poids de la charge. Ainsi, un petit terrane peut influencer le remplissage d'un bassin d'avant-pays de manière plus importante que le ferait une « flexure lithosphérique à une demi-longueur d'onde » de distance du lieu d'accrétion.La stratigraphie du bassin Alberta a été subdivisée par comparaison avec une séquence idéalisée qui résulterait d'un événement individuel d'accrétion. Les six biseaux de clastites identifiés (Fernie–Kootenay, Mannville, Dunvegan, Belly River, Edmonton et Paskapoo) indiquent une corrélation temporelle avec les épisodes d'accrétion des terranes (superterrane Intermontane, Bridge River, Cascadia, superterrane Insulaire, Pacific Rim – Chugach et Olympic, respectivement) dans la Cordillère. Donc, la stratigraphie d'un bassin d'avant-pays peut être interprétée de manière satisfaisante en termes de tectonique cordillérienne plutôt que par des fluctuations du niveau de la mer. Les variations eustatiques du niveau de la mer peuvent affecter la stratigraphie et la sédimentologie internes de certains biseaux de clastites et engendrer le dépôt de quelques unités minces, mais il apparaît que leur action doit s'étaler sur des échelles chronologiques qui diffèrent de celles des biseaux de clastites identifiés ici. [Traduit par la revue]