ABSTRACT

Upper Carboniferous strata of Moscovian to Gzhelian age comprise a thick succession of progradational carbonates that were mostly deposited in relatively shallow shelf or ramp environments. Two sections east and west of Blind Fiord that represent a spectrum of facies included in the Nansen Formation and correlative middle limestone and upper clastic member of the Canyon Fiord Formation are herein correlated on the basis of conodont and foraminiferal distribution as well as sequence stratigraphy. These strata form the broad regressive portion of a low-order Moscovian to Kasimovian sequence and the transgressive portion of an overlying low-order sequence, beginning in the latest Kasimovian or early Gzhelian.

The zonation described in this paper is recognized in both sections with only very minor differences that are probably attributable to facies control. The conodont zonation has been correlated with comparable successions on the Russian Platform in order to determine ages. These zones include the following: Neognathodus spp. Zone (Upper Moscovian), Streptognathodus oppletus - Streptognathodus gracilis Zone (Kasimovian), Adetognathus lautus - Streptognathodus elegantulus Zone (upper Kasimovian), Streptognathodus simulator - Idiognathodus sp.cf. I. lobatus Zone (lower Gzhelian), and Streptognathodus nodulinearis Zone (Gzhelian). Two small foraminifer zones are also recognized and include the Kasimovian Hemigordius - Nodosinelloides - Protonodosaria Zone and the Gzhelian Pseudovidalina Zone.

A position corresponding to a third-order maximum flooding surface is marked by a significant change in the small foraminifer fauna that is provisionally correlated with the Moscovian/Kasimovian boundary. At this level, three genera, Hemigordius, Protonodosaria and Nodosinelloides appear simultaneously with Pseudofusulinella. Nodosinelloides disappears progressively into the Kasimovian but reappears sparsely in the Asselian (Lower Permian) and becomes more abundant in the Sakmarian, whereas Hemigordius is present through most of the interval. Depending on the facies, Protonodosaria could be present or absent throughout the Kasimovian. Asselodiscus, the ancestor of Pseudovidalina, is relatively rare in the Moscovian and generally becomes more abundant in facies correlated with the Kasimovian. The absence of clear ancestors in the Moscovian for Hemigordius, Protonodosaria and Nodosinelloides makes this boundary puzzling in terms of small foraminifer evolution. In contrast, the basal Kasimovian represents a continuation of a lineage of Streptognathodus species marked by the appearance of S. oppletus, S. elegantulus and S. gracilis, as well as the extinction of the conodont genus Neognathodus. The different trends exhibited by the conodonts and small foraminifers appear to complement each other. The lack of a significant shift in biofacies or lithofacies and the continuous nature of the conodont lineage across the lower boundary indicates that the major influx of foraminifer genera is an evolutionary event, not controlled by environmental changes.

The top of the Kasimovian (base of Gzhelian) is locally defined by the appearance of rare Pseudovidalina; the scarcity of the genus makes this boundary difficult to recognize with foraminifers. Streptognathodus elegantulus becomes rare in the upper Kasimovian and then disappears within the Gzhelian, near the introduction of the distinctive Streptognathodus nodulinearis. This biostratigraphic boundary correlates with a major low-order sequence boundary as recognized in the Canadian Arctic.

Facies control appears to variably affect the distribution of small foraminifers and conodonts. Protonodosaria and Asselodiscus are found mostly within a mixed siliciclastic carbonate facies, whereas Nodosinelloides, Hemigordius and Pseudovidalina occur most commonly in pure carbonates. The abundance and diversity of Streptognathodus decreases throughout the interval correlated with the Kasimovian and is generally absent in the upper part, where only rare Adetognathus specimens are found, confirming the shallow shelf or ramp setting and making correlations at this level difficult to resolve consistently.

RÉSUMÉ

Les strates d’âge Moscovien à Gzhélien du Carbonifère Supérieur comprennent une épaisse succession de carbonates progradants impliquant des environnements d’eau relativement peu profonde de plate-forme ou de rampe. Les deux sections stratigraphiques étudiées, mesurées sur les côtés est et ouest du fiord Blind, représentent un spectre de faciès appartenant à la Formation Nansen et à deux des membres de la Formation Canyon Fiord, soient les membres calcaire moyen et clastique supérieur. Ces deux sections sont corrélées à partir des conodontes, des petits foraminifères et de la stratigraphie séquentielle. Ces strates forment la partie régressive d’une grande séquence de bas ordre d’âge Moscovien à Kasimovien et la base de la partie transgressive d’une séquence de bas ordre ayant débuté au Kasimovien ultime ou Gzhélien précoce.

La zonation à conodontes et petits foraminifères, décrite dans cet article, est reconnaissable dans les deux sections avec seulement des différences mineures probablement attribuables à un contrôle de faciès. Afin de déterminer les âges, la zonation à conodontes a été corrélée avec des successions comparables de la plateforme Russe. Les zones à conodontes sont les suivantes: Zone à Neognathodus spp. (Moscovien Supérieur), Zone à Streptognathodus oppletus-Streptognathodus gracilis (Kasimovien), Zone à Adetognathus lautus-Streptognathodus elegantulus (Kasimovien supérieur), Streptognathodus simulator-Idiognathodus sp. cf. I. lobatus (Gzhélien inférieur) et la Zone à Streptognathodus nodulinearis (Gzhélien). Deux zones à petits foraminifères sont définies dont la Zone à Hemigordius-Nodosinelloides-Protonodosaria et la Zone à Pseudovidalina, respectivement du Kasimovien et Gzhélien.

La surface d’inondation maximale de troisième ordre se caractérise par un changement faunique important en terme de petits foraminifères tentativement corrélée avec la limite Moscovien/Kasimovien. Les trois genres Hemigordius, Protonodosaria et Nodosinelloides apparaissent simultanément à ce niveau avec la fusuline Pseudofusulinella. Nodosinelloides disparaît progressivement au-dessus de la base du Kasimovien, pour réapparaître d’une façon sporadique à l’Assélien et en abondance au “Sakmarien”, tandis qu’Hemigordius est présent dans presque tout l’intervalle. Selon le facies, Protonodosaria peut âtre présent ou absent dans les strates kasimoviennes. Asselodiscus, forme ancestrale de Pseudovidalina assez rare au Moscovien, devient généralement plus abondant dans des faciès correlés avec le Kasimovien. L’absence dans le Moscovien d’ancêtres manifestes pour Hemigordius, Protonodosaria et Nodosinelloides soulève certaines questions en terme d’évolution chez les petits foraminifères. Par contre chez les conodontes, la base du Kasimovien représente une lignée ininterrompue parmi les espèces de Streptognathodus avec l’apparition de Streptognathodus oppletus, S. elegantulus et S. gracilis, ainsi que l’extinction du genre Neognathodus. Les différents comportements déployés par les conodontes et les petits foraminifères semblent très bien se compléter. Le manque de changement significatif en terme de biofaciès ou lithofaciès et la nature continue de la lignée de conodontes à la limite inférieure du Kasimovien suggère que l’apport important de nouveaux genres de petits foraminifères représente bien un évènement évolutif plutôt qu’un changement de faciès ou un hiatus.

Le sommet du Kasimovien est localement défini par l’apparition de rares Pseudovidalina; la rareté de ce genre rend parfois difficile l’identification de cette limite supérieure. Streptognathodus elegantulus devient rare dans le Kasimovien supérieur et disparaît dans le Gzhélien presque simultanément avec l’introduction de le forme distinctive Streptognathodus nodulinearis. Dans l’Arctique canadien, cette limite biostratigraphique correspond avec une limite séquentielle de bas ordre importante.

Un contrôle de faciès semble influencer la distribution des petits foraminifères et des conodontes. Protonodosaria et Asselodiscus abondent particulièrement dans les faciès mixtes à carbonates et siliciclastiques, tandis que Nodosinelloides, Hemigordius et Pseudovidalina préfèrent les carbonates purs. L’abondance et la diversité de Streptognathodus décroît dans l’intervalle corrélé avec le Kasimovien, disparaissant dans sa partie supérieure où sont trouvés seulement quelques rares spécimens d’Adetognathus. La rareté de ce dernier genre confirme un milieu de plate-forme ou rampe peu profonde mais rend l’identification systématique du sommet du Kasimovien plutôt difficile.

Traduit par Sylvie Pinard

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