ABSTRACT
The current late Paleozoic stratigraphic system of the Sverdrup Basin fails to acknowledge the presence of a major unconformity-bounded sequence, one that is mostly Artinskian (Early Permian) in age and consists of three distinctive mappable lithostratigraphic units. These strata have previously been assigned to different sequences and to various lithostratigraphic units. This problem is solved with the erection of three new formations: the Raanes, Great Bear Cape and Trappers Cove formations. The Raanes Formation consists of generally recessive shale, siltstone, moderately fossiliferous, argillaceous and silty limestone, mixed clastic-carbonate, and fossiliferous limestone (mixed ramp, graben fill and horst blanket) that overlies the Nansen and correlative formations. The Great Bear Cape Formation comprises resistant, pure to locally sandy, variably cherty, highly fossiliferous limestone (shelf, shelf-edge and upper slope) that overlies either the Raanes or the Trappers Cove formations. The Trappers Cove Formation is composed of dark-grey to black siliceous shale and spiculitic chert and minor yellowish-weathering fossiliferous limestone (middle to lower slope, basin) correlative with the Great Bear Cape and the Raanes formations.
These three formations are of Artinskian (Lower Permian) age; strata contained in the upper part of the Great Bear Cape and Trappers Cove formations are latest Artinskian to early Kungurian age. Five conodont zones are here formally defined and documented for the first time in the Canadian Arctic based on material recovered from various sections, including the type-sections of the new formations. The five zones, which are correlated with stratotype sequences in Russia, include: 1) Zone P6a: Neogondolella bisseli-Adetognathus paralautus Partial Range Zone (lower Aktastinian); 2) Zone P6b: Sweetognathus inornatus-Adetognathus paralautus Concurrent Range Zone (upper Aktastinian); 3) Zone P7: Neogondolella bisselli-Sweetognathus whitei Partial Range Zone (lower Baigendzhinian); 4) Zone P8: Neostreptognathodus pequopensis-N. clarki Concurrent Range Zone (lower Baigendzhinian); and 5) Zone P9: Neostreptognathodus prayi-N. ruzhencevi Concurrent Range Zone (upper Baigendzhinian to Kungurian).
The Raanes, Great Bear Cape and Trappers Cove formations form the bulk of a low-order unconformity-bounded, transgressive-regressive (T-R) sequence of the Sverdrup Basin. This sequence of latest Sakmarian-Late Artinskian age is represented by the uppermost Nansen and correlative formations, by the entire Raanes Formation, and by the greater part of the Great Bear Cape and Trappers Cove formations. The latter two formations also contain strata belonging to an overlying latest Artinskian-Kungurian sequence. The transgressive part of the latest Sakmarian-Late Artinskian sequence is recorded in the uppermost Nansen and correlative formations, in the Raanes Formation, and locally in the basal part of the Great Bear Cape Formation. The regressive part of the sequence is contained in the Great Bear Cape and correlative Trappers Cove formations. The Raanes-Great Bear Cape contact closely corresponds with the maximum flooding surface, which coincides with a major tectono-climatic event in the Sverdrup Basin. Rocks below that surface were deposited in a semiarid tropical setting during a phase of active tectonism; rocks above that surface accumulated in a much cooler temperate setting at a time of passive regional subsidence.
RÉSUMÉ
Le système stratigraphique couramment utilisé dans le bassin de Sverdrup ne reconnaît pas une de ses séquences majeures, séquence qui est limitée par des discordances et principalement de l’Artinskien. Cette séquence consiste en trois unités lithostratigraphiques cartographiables. Ces strates fûrent dans le passé attribuées à différentes séquences et unités lithostratigraphiques. Ce problème est ici résolu avec l’érection de trois nouvelles formations: Raanes, Great Bear Cape et Trappers Cove. La Formation Raanes montre, en général, un profil récessif, et est constituée de shales, de siltstones et de calcaires argilleux et silteux, plus ou moins fossilifères, ainsi que de roches clastiques-carbonatées mixtes, et de calcaires fossilifères (environnements de rampe mixte, remplissages de grabens, couvertures de horsts). Cette unité repose sur la Formation Nansen ou autres unités équivalentes. La Formation Great Bear Cape comprend des calcaires résistants, très fossilifères en partie cherteux, variant de pures à sablonneux (environnements de plate-forme, marge de plate-forme, et pente supérieure). Cette unité repose sur les formations Raanes ou Trappers Cove. La Formation Trappers Cove est constituée de shales et de cherts spiculitiques, gris-foncés à noirs, alternant avec des quantités mineures de calcaires jaunâtre fossilifères (environnements de pente inférieure à moyenne, bassin). Cette unité est équivalente aux formations Great Bear Cape et Raanes.
Ces trois formations sont de l’Artinskien (Permien Inférieur); les strates présentes dans la partie supérieure des formations Great Bear Cape et Trappers Cove sont de l’Artinskien ultime au Kungurien inférieur. Cinq zones à Conodontes sont ici formellement définies et raportées pour la première fois dans l’Arctique canadien. La définition des ces zones est basée sur du matériel provenant de diverses sections, incluant les sections types des nouvelles formations. Les cinq zones, qui sont corrélées avec les stratotypes établis en Russie, comprennent: 1) Zone P6a: Zone d’intervalle partiel à Neogondolella bisseli-Adetognathus paralautus (Aktastinien inférieur); 2) Zone P6b: Zone d’intervalle concourant à Sweetognathus inornatus-Adetognathus paralautus (Aktastinien supérieur); 3) Zone P7: Zone d’intervalle partiel à Neogondolella bisselli-Sweetognathus whitei (Baigendzhinien inférieur); 4) Zone P8: Zone d’intervalle concourant à Neostreptognathodus pequopensis-N. clarki (Baigendzhinien inférieur); et 5) Zone P9: Zone d’intervalle concourant à Neostreptognathodus prayi-N. ruzhencevi (Baigendzhinien supérieur à Kungurien).
Les formations Raanes, Great Bear Cape et Trappers Cove forment l’essentiel d’une séquence transgressive-régressive (T-R) de bas-ordre du bassin de Sverdrup, laquelle est limitée par des discordances. Cette séquence, qui est du Sakmarien ultime à l’Artinskien Supérieur, est représentée par la partie supérieure de la Formation Nansen et unités corrélatives, par la totalité de la Formation Raanes, and par l’essentiel des formations Great Bear Cape et Trappers Cove. Ces deux dernières formations comprennent également des strates qui appartiennent à une séquence sus-jacente allant de l’Artinskien ultime au Kungurien. La portion transgressive de la séquence sakmarienne ultime-artinskienne supérieure est présente dans la partie supérieure de la Formation Nansen et unités corrélatives, dans la Formation Raanes, et localement dans la partie inférieure de la Formation Great Bear Cape. La portion régressive de la séquence est comprise dans les formations Great Bear Cape et Trappers Cove. Le contact entre les formations Raanes et Great Bear Cape correspond plus ou moins à la surface d’inondation maximale, laquelle coincide avec un évènement tectono-climatique majeur dans le bassin de Sverdrup. En effet, les roches en-dessous de cette surface fûrent déposées durant une phase de tectonisme actif, lors d’un épisode climatique tropical et semi-aride. Les roches au-dessus de cette surface se sont accumulées durant une phase de subsidence passive régionale, lors d’un épisode climatique tempéré beaucoup plus froid.
Traduit par Benoit Beauchamp
