Abstract
The structure of the southern Kicking Horse Rim Cambrian carbonate platform is spectacularly exposed in the Rocky Mountains southwest of Calgary, Alberta, Canada. Episodic uplift along the approximately 100 km long, north-northwest-trending Kicking Horse Rim during the middle and upper Cambrian controlled the position of the Cambrian carbonate platform to basin facies change. Extensive hydrothermal alteration, with local magnesite and/or Pb-Zn mineralization occurred along the west margin of the Rim. Spectacular slump scars, escarpments, megaconglomerates and slide masses locally mark the edge of the southern Kicking Horse Rim platform. Megaconglomerates form a unique and indisputable stratigraphic tie between the basin and platform and show that there is no stratigraphic gap or suture along this boundary. The change from carbonate- to shale-dominated lithologies resulted in a major change in structural style and the boundary between the Eastern and Western Main Ranges structural subprovinces. Serial and regional cross-sections across the area document the southward plunge of Kicking Horse Rim strata and the Eastern Main Ranges structural subprovince and show that this is due to underlying structure, and not stratigraphic thinning of the Cambrian carbonate platform. Prospective horizons for mineralization extend southward in the subsurface beyond their current southern limit of exposure.
Kicking Horse Rim and associated Cambrian strata were carried northeastward along the Fatigue Thrust - blind thrust fault system. Because of a prominent hanging wall ramp through the entire Cambrian succession along the east side of the Kicking Horse Rim, the southern Kicking Horse Rim and Cambrian platform formed an asymmetric, east-facing anticline with a long gently-dipping west limb as they were uplifted and carried northeastward. In the northern part of the study area, displacement was along the Fatigue Thrust and the fault climbed through the Paleozoic section. In the south, most displacement on this fault system went into a blind detachment fault near the base of the thick basinal lower Ordovician section and overlying faulted detachment folds. The Simpson Pass Thrust truncated and overrode in its footwall the east-facing anticline and other structures developed in the hanging wall of the Fatigue Thrust. The Simpson Pass Thrust is out-of-sequence relative to the Fatigue Thrust and is one of the few larger displacement, out-of-sequence thrust faults recognized in the southern Canadian Rocky Mountains.
Deformation of the Western Main Ranges and thrust faults near the Cambrian facies change occurred prior to the main motion along the Fatigue Thrust - blind thrust system. Motion on this thrust system, and the formation of faulted detachment folds that extend southward into the eastern part of the Porcupine Creek fan structure, occurred prior to motion on the Simpson Pass Thrust. Deformation of all these structures occurred during Jurassic–Early Cretaceous deformation most likely sometime prior to 125 Ma.
Résumé
Dans les Rocheuses canadiennes, en Alberta, au sud-ouest de Calgary, la structure de la plateforme carbonatée cambrienne de la bordure Kicking Horse méridionale est exposée de manière spectaculaire. Durant le Cambrien moyen et supérieur, des soulèvements épisodiques, le long de la bordure Kicking Horse orientée nord-nord-ouest sur environ 100 km, ont régi la position de la plateforme carbonatée par rapport aux changements du faciès basinal. On a observé des altérations hydrothermales extensives, de concert avec de la magnésite locale et/ou de minéralisation de Pb-Zn le long de la marge occidentale de cette bordure. Des cicatrices d’effondrement, des escarpements, des mégaconglomérats et des masses issues de glissement de terrain sont des plus spectaculaires et marquent localement le bord de la plateforme de la bordure Kicking Horse méridionale. Les mégaconglomérats forment un lien stratigraphique unique et incontestable entre le bassin et la plateforme et montrent qu’il n’y a pas de lacunes ou de sutures stratigraphiques le long de cette limite. Le changement de lithologies passant du carbonate au shale prédominant a entraîné un changement majeur du style structural et de la limite entre les chaînons principaux orientaux et occidentaux des sous-provinces. Les coupes transversales sériées et régionales d’un bout à l’autre de la région décrivent le plongement orienté sud de la strate de la bordure Kicking Horse et des chaînons principaux orientaux de la sous-province, lesquels montrent que cela a été causé par la structure sous-jacente et non pas par un amincissement stratigraphique de la plateforme carbonatée cambrienne. Les horizons prometteurs pour la minéralisation se prolongent en direction sud au-delà de leur limite d’exposition méridionale actuelle.
La bordure Kicking Horse et les strates du Cambrien y associées ont été entraînées vers le nord-est le long de la faille de chevauchement Fatigue - système de failles de chevauchement aveugle. En raison d’une rampe de toit dominante dans toute la succession du Cambrien le long du côté est de la bordure Kicking Horse, la bordure Kicking Horse méridionale et la plateforme cambrienne ont formé un anticlinal asymétrique face à l’est avec un long membre ouest s’inclinant faiblement, ceux-ci ayant été soulevés et entraînés vers le nord-est. Dans la partie septentrionale du secteur étudié, le déplacement s’est réalisé le long de la faille de chevauchement Fatigue et la faille a pénétré la partie Paléozoïque. Dans le sud, la plupart des déplacements de ce système de failles ont abouti dans une faille de décollement aveugle, près de la base de l’épaisse section basinale ordovicienne inférieure et plis de décollement faillés sus-jacents. La faille de chevauchement du col Simpson a tronqué et débordé au mur l’anticlinal face à l’est, et d’autres structures se sont développées dans le toit de la faille de chevauchement de Fatigue. La faille de chevauchement du col Simpson est non séquentielle par rapport à celle de Fatigue et se révèle l’un des rares déplacements parmi les chevauchements non séquentiels reconnus dans les Rocheuses canadiennes méridionales.
La déformation des principaux chaînons occidentaux et failles de chevauchement proche du changement de faciès du Cambrien est survenue avant l’activité principale le long de la faille de chevauchement Fatigue - système de failles de chevauchement aveugle. L’activité de ce système de chevauchement et la formation de plis de décollement faillés se prolongeant en direction sud dans la partie orientale de la structure en éventail de Porcupine Creek sont survenues avant l’activité de chevauchement du col Simpson. La déformation de toutes ces structures a eu lieu au cours du Jurassique–Crétacé précoce probablement avant 125 Ma.
Michel Ory
