Abstract
Analysis of Upper Cretaceous sedimentary and volcanic strata in the Wrangell Mountains of south-central Alaska provides an opportunity to study the tectonics, depositional systems, and provenance of a forearc basin that developed along an accretionary convergent plate boundary. New data from the 1150 m thick MacColl Ridge Formation indicate that deposition occurred during the Campanian on a coarse-grained submarine fan that was derived from an uplifted allochthonous terrane exposed in the hanging wall of a fault system that separated the forearc basin from the subduction complex. New age controls include palynoflora indicative of a late middle to late Campanian age, and compatible radiometric age determinations of volcanic vitric-crystal tuffs near the top of the formation which have 40Ar/39Ar isochron ages of 79.4 ± 0.7 and 77.9 ± 2.1 Ma. Sedimentological and paleontological data show that sedimentation occurred on the inner portions of a sand- and gravel-rich submarine fan system. Evidence for this interpretation includes dominance of channelized sediment gravity flow deposits, particularly turbidites and debris flows; microflora indicative of open-marine conditions; unidirectional paleocurrent indicators; and syndepositional slump features. The pyroclastic eruptions that formed the vitric-crystal tuffs of the MacColl Ridge Formation are interpreted as products of the Late Cretaceous Kluane magmatic arc that bordered the forearc basin to the north. Sandstone and conglomerate compositional data combined with northward-directed paleocurrent indicators suggest that detritus was derived mainly from igneous rocks of the allochthonous Wrangellia terrane located in the hanging wall of the Border Ranges fault system along the southern margin of the basin. From a regional perspective, deposition of the MacColl Ridge Formation was coeval with the early part of Campanian-Maastrichtian synorogenic sedimentation and contractile deformation documented throughout the northwestern Cordillera.
L'examen des couches sédimentaires et volcaniques du Crétacé supérieur dans les monts Wrangell, de la partie sud centrale de l'Alaska, a fourni la possibilité d'étudier la tectonique, les systèmes de dépôt, et l'origine du bassin d'avant-arc développé en bordure d'une plaque convergente accrétionnaire. De nouveaux enseignements sur la Formation de MacColl Ridge, d'une puissance de 1150 m, révèlent que le dépôt de ces sédiments a pris place durant le Campanien, sur un éventail sous-marin à grain grossier associé à un terrane allochtone soulevé, qui apparaît dans le compartiment supérieur du système de failles qui a séparé le bassin d'avant-arc d'avec le complexe de subduction. De nouveaux contrôles chronologiques fondés sur la palynoflore indiquent un échelonnement allant de Campanien moyen à tardif, compatible avec les âges radiométriques des tufs volcaniques vitreux-cristallins localisés à proximité du sommet de la formation et dont les âges isochrones 40Ar/39Ar sont de 79,4 ± 0,7 et 77,9 ± 2,1 Ma. Les données de l'étude sédimentologique et paléontologique montrent que le dépôt s'est construit à l'intérieur de l'appareil d'un éventail sous-marin fortement arénacé et graveleux. Les arguments qui appuyant cette interprétation incluent les nombreux chenaux comblés de sédiment déposé par flot gravitaire, particulièrement des turbidites et des flots de débris; la microflore reflétant des conditions marines ouvertes; les indicateurs de paléocourants unidirectionnels invariables; et les structures de glissement synsédimentaire. Les éruptions pyroclastiques responsables du dépôt des tufs vitreux-cristallins de la Formation de MacColl Ridge sont interprétées comme étant celles de l'arc magmatique Kluane du Crétacé tardif contigu à l'avant-arc du bassin au nord. Les analyses de la composition des grès et des conglomérats, combinées aux indicateurs du paléocourant dirigé vers le nord, suggèrent que le matériel détritique dérivait principalement des roches ignées du terrane de Wrangellie allochtone, dans le compartiment supérieur du système de failles de Border Ranges le long de la marge méridionale du bassin. Du point de vue régional, on peut affirmer que le dépôt de la Formation de MacColl Ridge fut contemporain des premiers stades de la sédimentation syntectonique et de la déformation contractile au Campanien-Maastrichtien, documentés dans tout le nord-ouest de la Cordillère.[Traduit par la Rédaction]