ABSTRACT
We propose a formal stratigraphic terminology for the Cardium (Turonian, Upper Cretaceous) in the subsurface of Alberta. The new names constitute a framework for future sedimentological work, and emphasize unconformity-bounded packages, and intertonguing and erosional relationships, rather than a “layer cake” geometry.
The new Kakwa Member comprises thick shoreface sands which are well developed in the western part of the study area, and are conformably overlain by nonmarine and alluvial sediments of the Musreau Member which thicken westward from zero to over 40 m. The lateral and vertical relationships of the Kakwa Member are complex because it is interpreted to the be “parent shoreface” for the upward-coarsening Nosehill, Bickerdike and Hornbeck members, which comprise the laterally equivalent offshore facies sequences. The latter three members and their correlative shorefaces (collectively referred to the Kakwa Member) are separated by very gently seaward (northeast) dipping erosion surfaces. The erosion surfaces capping the Bickerdike and Hornbeck members locally form northwest-southeast trending linear scours up to about 11 m deep, filled with relatively coarse conglomeratic muddy sandstone comprising the Waskahigan and Burnstick members. The Raven River Member is redefined to include all of the coarsening-upward sequence above the Burnstick Member. The Raven River is erosively overlain by the conglomeratic Carrot Creek Member, which is a regional pebble veneer thickening to about 20 m in Carrot Creek and adjacent fields. The term Ricinus Member is used for the apparently channelized sand body at Ricinus, which appears to cut into the Raven River Member. A marine transgression deposited mudstones over the Carrot Creek and Ricinus members. These marine mudstones, which coarsen upward into a pebbly layer known as the Cardium “zone“ log marker, comprise the Dismal Rat Member. A subsequent marine transgression deposited an upward-coarsening sequence, the Karr Member, which is erosively overlain by conglomerates of the Amundson Member. We propose that the base of the Nosehill Member be taken as the base, and the top of the Amundson Member as the top, of the Cardium Formation in the subsurface.
This stratigraphy defines two distinctly different types of rock body. The first consists of progressively upward-coarsening stratigraphic sequences terminated by regional erosion surfaces. The second consists of the deposits that immediately overlie the erosion surfaces; these deposits may occur in scours up to about 20 m deep (Waskahigan, Burnstick, Carrot Creek and Amundson members). They form important Cardium reservoirs, and hence it is important to document their exact stratigraphic relationships. Over most of the basin, the thicker deposits of the scours are represented only by thin conglomeratic veneers.
RÉSUMÉ
Nous proposons une terminologie stratigraphique formelle pour la Cardium (Turonian, Crétacé supérieur) dans la subsurface de l’Alberta. Les nouveaux noms établissent un cadre de référence pour les travaux sédimentologiques futurs, et s’appuient sur les unités bornées par des discordances, ainsi que sur les interdigitations et les rapports érosifs, plutôt que sur une géométrie “en couches superposées.”
Le nouveau membre Kakwa est composé d’épais dépôts de sable de la zone infratidale, qui sont bien développés dans la partie ouest de la région sous étude, et qui sont suivis de façon concordante par les dépôts continentaux et alluviaux de membre Musreau qui s’épaissit en direction ouest, de zéro à plus de 40 m. Les relations latérales et verticales du membre Kakwa sont complexes parce qu’on interprète ce dernier comme étant la zone infratidale à l’origine des membres Nosehill. Birkendike et Hornbeck dont la granulosité augmente vers la haut et qui comprennent les faciès latéraux équivalents, au large du rivage. Ces trois dernier membres et leurs zones infratidales corrélatives (collectivement désignées sous le nom de membre Kakwa) sont séparés par des surfaces d’érosion, inclinées très doucement vers la mer (nord-est). Les surfaces d’érosion coiffant les membres Birkendike et Hornbeck forment par endroits des dégradations allongées dans la direction nord-ouest sud-est et atteignant jusqu’à 11 m de profondeur. Ces dégradations sont remplies de matériaux relativement grenus, comprenant les grès conglomératiques et argileux des membres Waskahigan et Burnstick. Le membre Raven River est redéfini afin d’inclure toute la suite dont la granulométrie augmente vers le haut et qui est située au-dessus du membre Burnstick. A son tour, le membre Raven River est coiffé d’une surface d’érosion sur laquelle fut déposé le membre conglomératique Carrot Creek, qui est représenté a l’échelle régionale par un revêtement de gravier s’épaissisant jusqu’à peu près 20 m à Carrot Creek et dans les champs pétrolifères adjacents. On nomme membre Ricinus la masse de sable apparemment déposée dans un chenal à Ricinus, qui en toute évidence coupe à travers le membre Raven River. Une transgression marine déposa des argiles par-dessus les membres Carrot Creek et Ricinus. Ces argiles marines, dont la granulométrie augmente vers le haut jusqu’à une couche caillouteuse connue sous l’appellation de “Cardium zone”, composent le membre Dismal Rat. Une transgression marine subséquente déposa une suite dont la granulosité augmente vers le haut; c’est le membre Karr, qui est coiffé d’une surface d’érosion sur laquelle furent déposés à leur tour les conglomérats du membre Amundson. Nous proposons de désigner la base du membre Nosehill comme base de la Formation Cardium, et le haut du membre Amundson comme haut de la Formation Cardium, dans la subsurface.
Cette stratigraphie permet de distinguer deux sortes de roches. La première consiste en des suites dont la granulométrie augmente vers le haut, couronnées par des surfaces d’érosion qui s’étendent à l’échelle régionale. La deuxième consiste en des dépôts susjacents sur les surfaces d’erosion; on trouve ces dépôts dans des dégradations dont la profondeur va jusqu’à 20 m (les membres Waskahigan, Burnstick, Carrot Creek et Amundson). Ils forment d’importants reservoirs du Cardium, dont il est essentiel de déterminer précisément les relations stratigraphiques. Dans la plus grande partie du bassin, les épais dépôts des dégradations sont représentés par un revêtement conglomératique.
Traduit par Marc Charest
