ABSTRACT
The Upper Devonian Grosmont Formation of the Woodbend Group is a widespread dolomitized platform carbonate, up to 170 m in thickness, covering some 100,000 km2 in the subsurface of northeastern and north-central Alberta. Equivalent rocks crop out along the Peace River in northern Alberta.
Grosmont Formation carbonates directly overlie Ireton Formation shales or (rarely) Leduc Formation reefs. The base of the formation rises stratigraphically in a step-like fashion toward the west and south, where the dolomitized carbonates interfinger with argillaceous limestones and calcareous shales of the Ireton Formation. An anhydritic unit, equivalent to the uppermost portions of the Grosmont Formation, is called the Hondo Formation. Grosmont Formation carbonates are overlain either by a 15- to 25-m-thick argillaceous carbonate informally termed the Upper Ireton unit, or by carbonates of the Nisku Formation.
Regionally correlatable log markers allow subdivision of platform carbonates and equivalent basin fill into four broadly sigmoidal chronosomes: the Lower Grosmont (LG), Grosmont 1 (G1), Grosmont 2 (G2) and Grosmont 3 (G3) units. In general, a chronosome is composed of one or more carbonate-shale couplets. A dolomitized nonargillaceous carbonate bed of the platform (Grosmont Formation) thins downslope into the basin, grading into argillaceous limestones (Ireton and Duvernay Formations). The underlying calcareous shale unit (Ireton Formation) is thin or absent in platform positions, thickest on the slope, and thin or absent on the basin floor. Stacking of successive carbonate-shale couplets leads to the complex intertonguing relationship of platform carbonates and argillaceous basin fill.
All but the uppermost portions of the Grosmont Formation exhibit well-developed asymmetric shallowing-upward lithofacies cycles, 5 to 25 m in thickness, ideally composed of (ascending order): 1) green calcareous shales, 2) nodular argillaceous wackestones, 3) coral-stromatoporoid floatstones, 4) Amphipora wackestones, 5) peloid packstones and 6) laminated mudstones. Cycles are bounded by either abrupt, but gradational, contacts (over a few centimetres), or erosional surfaces, called cycle breaks, where deeper-water facies overlie shallower-water facies.
Cycle breaks indicate relative sea-level rise accompanied by little or no carbonate deposition, resulting in deepening or temporary drowning of the environment at any given location. Carbonate deposition resumed at rates greater than sea-level rise, and sediments prograded basinward across the underlying carbonate unit or an intervening shale, producing a single shallowing-upward sequence.
Cyclic platform sediments of the Lower Grosmont through middle Grosmont 3 units reflect numerous episodic sea-level rises resulting in platform aggradation with little associated basin filling. Mid-Grosmont 3 through all but the latest Upper Ireton unit sediments records relative sea-level stillstand conditions, resulting in an extrabasinal surge of siliciclastic material, the development of persistent evaporitic conditions in the platform interior, and basin-fill dominance over platform accretion.
RÉSUMÉ
La formation de Grosmont du Dévonien supérieur du groupe de Woodbend se compose d’une plate-forme de carbonate dolomitisé relativement répandue, jusqu’à une épaisseur de 170 met qui s’étend quelques 100 000 km2 dans la subsurface de l’Alberta nordest et nord central. Des roches equivalents se voient le long de la Rivière de la Paix en Alberta du nord.
Les carbonates de la formation de Grosmont recouvrent des schistes calcaires de la formation d’Ireton se trouvent imbriqués de carbonates dolomitisés. Une couche anhydre, équivalant aux parties supérieures de la formation de Grosmont est dénomée la formation de Hondo. Des carbonates de la formation de Grosmont sont recouverts soit par des carbonates argileux de 15 à 25 m d’épaisseur, dénommés provisoirement la couche d’Ireton supérieur, soit par des carbonates de la formation de Nisku.
La corrélation de diagraphies par région permet de subdiviser des carbonates de plate-forme, et l’équivalent en sédiments de bassin, dans 4 chronosomes relativement sigmoïdes qui s’appellent: le Grosmont inférieur (LG), le Grosmont 1 (G 1), le Grosmont 2 (G2) et le Grosmont 3 (G3). En général, un chronosome se compose ou d’un seul ou de plusieurs couples de carbonates et de schistes. Un lit carbonaté non argileux et dolomitisé de la plate-forme (de la formation de Grosmont) s’amincit vers le fond du bassin, graduant aux calcaires argileux (des formations d’Ireton et de Duvernay). La couche inférieure de schiste calcaire (de la formation d’Ireton) est mince ou absente dans la plate-forme, plus épaisse sur la pente, et mince ou absente sur la base du bassin. L’empilage des couples de carbonates et de schistes s’aboutit à une relation complexe de carbonates de plate-forme et de sédiments de bassin qui sont interdigités.
À l’exception des parties les plus supérieures de la formation de Grosmont, toute les couches démontrent des cycles bien formés et asymétriques ou d’eau se diminue vers le haut et qui sont de 5 à 25 m d’épaisseur. Celles-ci se composent (en ordre ascendant): 1) des schistes calcaires verdâtres; 2) des wackes argileux et noduleux; 3) des pierres flottantes coralliennes et stromatoporoides; 4) des wackes d’Amphipore; 5) des packstones peloides; et 6) des pélites laminées. Des cycles sont délimités soit par des contacts abrupts gradués sur quelques centimètres, soit par des surfaces d’érosion, dénommées cycles interrompus, où se trouvent des faciès à eau profonde au dessus des faciès à eau peu profonde.
Les cycles interrompus indiquent l’avancement relatif du niveau de la mer accompagné ou d’une manque total ou de déposition carbonaté minimale, ce qui produisent soit l’approfondissment soit le noyage temporaire de l’environnement à un endroit donné. La déposition de carbonates accroît relativement à l’avancement du niveau de la mer et des sédiments sont progradés vers le bassin au travers soit de la couche carbonatée sous-jacente, soit du schiste intervenant, ainsi créant une séquence unique sous des conditions de diminution en eau vers le haut.
Des sédiments cycliques de la plate-forme du Grosmont inférieur, jusqu’aux ceux du Grosmont 3 moyen, témoignent plusieurs avancements épisodiques du niveau de la mer qui ont pour résultat l’aggradation de la plate-forme accompagné de très peu de sédimentation associée au bassin. Les sédiments du Grosmont 3 moyen jusqu’aux, mais non comprenant, ceux du Ireton supérieur, démontrent des conditions de stabilité par rapport au niveau de la mer, ce qui produit une houle de matériaux siliciclastiques, le développement de conditions évaporitiques et persistantes à l’intérieur de la plate-forme, et la prédominance de sédimentation de bassin par rapport à l’accrétion de la plate-forme.
Traduit par Lynn Machan-Gorham
