ABSTRACT

Forty apatite samples of sandstone from ten exploration wells in the Scotian Basin, offshore Nova Scotia, Canada, were used for fission track analysis and thermal history reconstruction. The sample depths range from 1000 to 5500 m. Fission tracks in all apatite samples are at least partially annealed. Apatite fission track ages for the shallowest samples, from the Logan Canyon Formation, are older than their stratigraphic ages and therefore retain some record of cooling in the detrital source area. Samples from deeper formations (Missisauga, Mic Mac and Verrill Canyon) have apatite fission track ages younger than their stratigraphic ages (some give zero ages), indicating partial to total annealing of fission tracks in apatite. The degree of annealing in most samples modelled is significantly higher than would be expected given their present-day temperatures. This indicates that these samples experienced a thermal overprint; they have been hotter in the past than at present.

Inverse modelling by a Constrained Random Search (CRS) technique was carried out on the six best data sets. The results indicate that strata at depths of 1650-2600 m in the modelled wells were heated to paleotemperatures of about 80-110°C at some time during the interval 100-40 Ma. The magnitude of the thermal overprint predicted (estimated) by the modelling ranges from 1° to 55°C among the five wells modelled. Zircon fission track data from fifteen samples in four wells do not constrain burial temperatures. These data indicate a mixed provenance for the sediments.

RÉSUMÉ

Quarante échantillons d’apatite de grès provenant de dix puits d’exploration du bassin Scotian, au large de la Nouvelle-Écosse, au Canada, ont servi pour l’analyse des traces de fission et la reconstruction de l’évolution thermique. La profondeur des échantillons varie de 1 000 à 5 500 mètres. Les traces de fission dans tous les échantillons d’apatite sont au moins partiellement recuites. Les âges des traces de fission d’apatite pour les échantillons les moins profonds, de la Formation Logan Canyon, sont antérieurs à leurs âges stratigraphiques et par conséquent, conservent quelques témoignages du refroidissement dans les régions détritiques formatrices. Les échantillons provenant de formations plus profondes (Missisauga, Mic Mac et Verrill Canyon) donnent des traces de fission d’apatite plus jeunes que leurs âges stratigraphiques (quelques-uns donnent zéro pour âge), indiquant une recuisson partielle à complète des traces de fission d’apatite. Le degré de recuisson dans la plupart des échantillons modelés est significativement plus élevé qu’il ne serait attentu étant donné leurs températures contemporaines. Ceci indique que ces échantillons ont subi une superposition thermique d’empreintes; ils ont auparavant été plus chauds.

La modelage inverse par la technique Constrained Random Search (CRS) (recherche au hasard contrainte) a été effectué sur les six meilleurs jeux de données. Les résultats indiquent que des couches à des profondeurs de 1650-2600 mètres dans les puits modelés ont été chauffés à des paléotempératures de 80-110°C à une époque durant l’intervalle de 100-40 Ma. L’ampleur de la superposition thermique d’empreintes prévue (estimée) par les écarts de modelage de 1° à 55°C pour les cinq puits modelés. Les données de traces de fission de quinze échantillons de zircon de quatre puits ne contraignent pas les températures d’enfouissement. Ces données indiquent une provenance mixte des sédiments.

Traduit par Marie Louise Tomas

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