ABSTRACT

The Silurian-Devonian sequence in the southern Mackenzie Mountains is part of the miogeoclinal wedge of shelf and slope sediments that borders the entire western margin of the North American Plate. The boundary between shallow-water shelf and offshore slope and basinal deposits fluctuated over a broad region in the southern Mackenzie Mountains during Early Paleozoic time. These relatively rapid changes in the position of the shelf edge in the southern Mackenzie Mountains were the consequence of the evolution of two major, closely related, tectono-sedimentologic entities, the Root Basin and the Prairie Creek Embayment.

Root Basin, an intrashelf basin, developed across the southern part of the Mackenzie Shelf in Ordovician time. Shallow-water dolostones of the Mount Kindle and Root River Formations rimmed Root Basin during Silurian time while argillaceous sediments of the Whittaker and Road River Formations accumulated in the basin centre. By Late Silurian time, marine siltstones of the Cadillac Formation accumulated on a westward-prograding sediment wedge that partly filled Root Basin.

Uplift along the axis of Sombre Salient, the southern extension of Redstone Arch, initiated development of the Prairie Creek Embayment at the south end of Root Basin in earliest Devonian time. The embayment was, in fact, an unfilled remnant of Root Basin, occupying its former southern entrance. The outline of the embayment is marked by the southern depositional limit of the argillaceous and silty carbonates of the Lower Devonian Vera and Camsell Formations. During this period of deposition siltstones of the Cadillac Formation were confined to the region of Prairie Creek Embayment.

In late Early Devonian and early Middle Devonian time the embayment was rimmed by the peritidal carbonates of the Sombre and Arnica Formations. The embayment was filled primarily by the hemipelagic shelf-edge-derived resedimented carbonates of the Sombre detrital member, the Cadillac pink shale member, and the Arnica basinal member. A lack of organic material in the embayment during most of this time period may have permitted almost all the iron in the embayment sediments to remain in the oxidized state. This oxidized iron caused the sediments to be pink-coloured.

Following deposition of the Arnica Formation, large parts of the shelf subsided and Root Basin was re-established as a bathymetric feature in which shales of the Funeral Formation were deposited. After deposition of the Funeral and Landry Formations, the complex paleogeography of earlier times was replaced by a nearly linear, northwest-trending depositional shelf edge, and the Root Basin ceased to influence deposition. Biostromal limestones of the Nahanni Formation were deposited in shallow water east of this boundary, whereas argillaceous and skeletal lime wackestones of the Headless Formation accumulated farther west. Deposition of the Middle and Late Devonian shales of the Horn River and Fort Simpson Formations marked the end of early Paleozoic shelf carbonate deposition in this region.

RÉSUMÉ

La séquence siluro-dévonienne dans le Sud des Montagnes Mackenzie est une partie des sédiments miogéoclinaux de plateforme et de pente qui bordent toute la marge ouest de la plaque nord-américaine. Au cours du Paléozoique inférieur la limite entre les dépôts de plateforme et ceux de bassin oscilla sur une vaste région dans le Sud des Montagnes Mackenzie. Ces changements relativement rapides furent la conséquence de l’évolution de deux entités tectono-sédimentologiques étroitement liées, le Bassin Root et la Baie Prairie Creek.

Le Bassin Root s’est développé dans la partie sud de la plateforme Mackenzie à l’Ordovicien. Les dolostones d’eau peu profonde des formations Kindle et Root River frangeaient le bassin au Silurien tandis que les sédiments argileux des formations Whittaker et Road River s’accumulaient dans le centre. Au Silurien supérieur, les siltstones marins de la formation Cadillac se déposèrent en progradant vers l’Ouest pour remplir en partie le bassin.

Au début du Dévonien, l’uplift de la partie sud de l’Arche Redstone (Sombre Salient) initia le développement de la Baie Prairie Creek à la terminaison sud du Bassin Root. La forme de la baie est soulignée par la limite dépositionnelle sud des carbonates argileux et silteux des formations Vera et Camsell du Dévonien inférieur. Pendant cette période, le dépôt des siltstones de la formation Cadillac se limita à la région de la Baie Prairie Creek. A la fin du Dévonien inférieur et au début du Dévonien moyen, la baie était frangée par les carbonates de dépôt péritidal des formations Sombre et Arnica.

La Baie fut remplie essentiellement par les carbonates dérivés de la plateforme des unités Sombre, détritique, Cadillac, schiste argileux rose, et Arnica, dépôt de bassin. L’absence de matière organique dans la baie durant la plupart de cette période peut avoir permis la conservation à l’état oxydé du fer des sédiments. Cet état oxydé est à l’origine de la couleur rose des sédiments.

Lors de la phase de subsidence qui suivit le dépôt de la formation Arnica, le Bassin Root fut ré-établi en tant que trait bathymétrique et les schistes argileux de la formation Funeral se déposèrent. Après le dépôt des formations Funeral et Landry, une bordure de plateforme de direction NW-SE se substitua à la paléogéographie antérieure, et le bassin cessa d’influencer la sédimentation. Les calcaires biostromaux de la formation Nahanni se déposèrent en eau peu profonde à l’Est de cette limite tandis que les wackestones de la formation Headless s’accumulaient plus à l’Ouest. Le dépôt des schistes argileux des formations Horn River et Fort Simpson du Dévonien moyen et supérieur marqua la fin de la sédimentation carbonatée de plateforme du Paléozoïque inférieur dans cette région.

Traduit par B. Collot

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