ABSTRACT
Three faunas composed of ostracodes, conodonts and megafossils characterize the Dawson Bay carbonates of Saskatchewan and western Manitoba. The lower faunule is most prominently developed in the argillaceous limestones of the upper part of Member B and the calcareous shales of Member C of the Dawson Bay Formation where it crops out west of Lake Winnipegosis and Lake Manitoba. This fossiliferous unit is about equivalent to the highest Burr and lowermost Neely strata of the subsurface of Saskatchewan. It is about mid-Givetian in age and straddles the DM 6 - DM 7 boundary of the regional ostracode zones. Equivalent units are the uppermost Hare Indian - lowermost Ramparts sequences of the lower Mackenzie Valley region, the middle portion of the Pine Point limestones of Great Slave Lake, and the Lower - Upper Traverse boundary sequences of the Michigan Basin and equivalent strata in the Midcontinent region. The distinctive mixture of ostracodes, conodonts, brachiopods and corals indicates an interchange of waters over western Manitoba and Saskatchewan from the east and, to a lesser extent, from the west, and a confluence of the western and eastern Devonian seaways of North America.
In the subsurface of Saskatchewan, the rock sequences below this fossiliferous zone, the bulk of the Burr strata, contain numerous hardgrounds and much fossil debris. These strata are shown to be equivalent to the Watt Mountain sedimentary pile of the Peace River region of Alberta, and the hardgrounds are considered to reflect indirectly movements of the Peace River High that spread like ripples to neighbouring areas. The elevation of this basement arch, spectacular as it may have been, lasted for only a very short period.
The wide distribution of the middle faunule — which is characterized by the large and thick-shelled brachiopod Stringocephalus, the index fossil of the Givetian — attests to a major surge of the mid-Givetian seas throughout western Canada. The classical Devonian axis and path of transgression from northwest to southeast was re-established, and the connection to the east was lost or in the process of being greatly reduced. The Peace River Arch, too, had lost its eminence, and its eastern fringes became vast shoal areas over which the Fort Vermilion anhydrites formed. Elsewhere and throughout western Canada, major sheets of carbonates, including some reefs and mounds, spread widely from Great Slave Lake to northeastern British Columbia, and from the Norman Wells region to southeastern Saskatchewan and western Manitoba.
The late Stringocephalus Sea had reached Saskatchewan in about mid-Neely time. Overlying the Stringocephalus-bearing carbonates is a thin limestone sequence containing the large ostracode Leperditia and ostracodes of the Upper DM 7 regional subzone which form the upper Dawson Bay faunule. These ostracodes occur also in the Kee Scarp reefs of the lower Mackenzie Valley region, in the platform portion of the Swan Hills reefs of west-central Alberta, and in other areas of western Canada. However, only the lowermost part of the subzone is present in marine facies in Saskatchewan, with the bulk being taken up by the halite sequences of the Hubbard Evaporite in the basin centre, and by the dolomites and anhydrites of the uppermost Neely Member in the marginal areas. The overlying First Red Bed sequence is considered to belong to the Dawson Bay cycle of deposition, to be of late Givetian age, and to represent a quasi-continental equivalent to the Slave Point carbonates of northern Alberta.
The Dawson Bay sequences are punctuated by many discontinuities, large and small, and the geological history of the formation is shown to be amazingly complex. This complexity raises some interesting questions as to the status of the Dawson Bay sequences representing one formation and a single sedimentary cycle.
RÉSUMÉ
Trois faunes composées d’ostracodes, de conodontes, et de macrofossiles caractérisent les roches carbonatées de la formation Dawson Bay de la Saskatchewan et de l’ouest du Manitoba. La faune inférieure est la mieux développée dans les calcaires argileux de la partie supérieure du membre B et dans les argiles calcaires du membre C de la formation Dawson Bay, où celle-ci affleure à l’ouest des lacs Winnipegosis et Manitoba. Cette unité fossilifère est à peu près équivalente à la portion la plus haute du membre Burr et la partie la plus basse du membre Neely dans la subsurface de la Saskatchewan. Elle est approximativement d’âge Givétien moyen et chevauche la frontière DM6-DM7 des zones ostracodes régionales. Les unités équivalentes sont les séquences comprenant la partie la plus haute du membre Hare Indian et la section la plus basse des couches Ramparts situées dans la région du Bas Mackenzie, la partie moyenne des calcaires de la formation Pine Point du Grand-Lac-des-Esclaves, et finalement les séquences frontalières Lower-Upper Traverse du Bassin du Michigan et leur strates équivalentes de la region micontinentale. Le mélange distinctif d’ostracodes, de conodontes, de brachiopodes, et de coraux est indicatif d’un échange d’eaux dans l’ouest du Manitoba et en Saskatchewan en provenance de l’est et, de moindre importance, de l’ouest, et d’une confluence des voies maritimes dévoniennes occidentales et orientales de l’Amérique du Nord.
Dans la subsurface de la Saskatchewan, les suites situées en dessous de cette zone fossilifère, c’est-à-dire la majeure partie des couches Burr, renferment plusieurs fonds marins indurés et beaucoup de fragments de fossiles. Il est démontré que ces couches sont équivalentes à la pile sédimentaire Watt Mountain de la région de la Rivière-la-Paix en Alberta, et les fonds marins indurés reflètent indirectement les mouvements de l’Arche Peace River qui se répercutent dans les régions avoisinantes. L’élévation de cette arche du socle rocheux, malgré qu’elle fut spectaculaire, ne dura que pour une très courte période de temps.
La vaste distribution de la faune moyenne — dont le gros brachiopode à coquille épaisse, Stringocephalus, fossile caractéristique du Givétien, est la marque distinctive — témoignent d’une poussée majeure des mers du Givétien moyen à travers l’ouest canadien. Le classique axe et couloir de transgression dévonienne, qui s’étend nord-ouest vers le sud-est, fut rétabli, et le raccord avec l’est disparut ou tout au moins était en voie d’être considérablement réduit. L’Arche Peace River aussi avait perdu son importance, et ses bornes orientales devinrent de vastes étendues de haut-fonds sur lesquelles les anhydrites Fort Vermilion furent déposées. Ailleurs et à travers l’ouest canadien, des couches importantes de roches carbonatées renfermant des récifs et des monticules, se répandirent du Grand-Lac-des-Esclaves jusqu’au nord-est de la Colombie britannique, et de la région de Norman Wells jusqu’au sud-est de la Saskatchewan et à l’ouest du Manitoba.
La mer Stringocephalus supérieur avait atteint la Saskatchewan vers à peu près le Neely moyen. Une mince séquence de calcaire contenant le gros ostracode Leperditia et des ostracodes de la sous-zone régionale DM7 supérieur qui composent la faune Dawson Bay supérieur, recouvre les roches carbonatées contenant Stringocephalus. On retrouve aussi ces ostracodes dans le récif Kee Scarp de la région du Bas Mackenzie, dans la plateforme des récifs Swan Hills du centre-ouest de l’Alberta, et dans d’autres régions de l’ouest canadien. Par contre, seulement la partie la plus basse de la sous-zone est présente dans les faciès marins en Saskatchewan, la majeure portion comprenant les séquences de halite de l’évaporite Hubbard située au centre du bassin, et les dolomies et les anhydrites de la partie la plus haute du membre Neely dans les régions marginales. On considère que la séquence sus-jacente, celle de First Red Bed, appartient au cycle de sédimentation Dawson Bay, est d’âge Givétien supérieur, et est l’équivalent quasicontinental des roches carbonatées Slave Point du nord de l’Alberta.
Les séquences Dawson Bay sont interrompues par plusieurs discontinuités, grandes et petites, et il est démontré que l’histoire géologique de la formation est très complexe. Cette complexité soulève des questions intéressantes concernant le statut des séquences Dawson Bay qui représentent une formation et un seul cycle de sédimentation.
Traduit par Marc Charest
