ABSTRACT

In the Utikuma and Red Earth fields of the northwestern Alberta subsurface, along the eastern flank of the Peace River Arch, the Middle to Upper Devonian Granite Wash is organized into two systems of partially superimposed clastic wedges that interfinger with, and are onlapped by, the Keg River and Muskeg formations. The lower and upper Granite Wash clastic wedges reach a combined maximum thickness of 70 metres.

Granite Wash sediments represent a transgressive-regressive interplay between alluvial fan-delta and tidal environments. In the Utikuma area, alluvial fan-delta massive or cross- to parallel-stratified pebbly sandstone, intercalated with minor conglomerate and mudstone, form fining-upward units. Fan-delta deposits interfinger with estuarine, and intertidal to bioturbated subtidal sandstone and mudstone of the Cruziana ichnofacies. Extensive horizons of pyritic black mudstone was deposited locally under dysaerobic and/or anaerobic conditions. Tidal deposits constitute the finest grained portions of the Granite Wash, and interfinger with supratidal carbonates, algal laminites and evaporites of the Keg River Formation, most widespread in the Red Earth area.

Uplift in the central part of the Peace River Arch triggered eastward and northeastward advances of the alluvial fandeltas, and was responsible for westward backstepping of the clastic wedges. Concurrently, the northeast-trending basement highs and lows significantly influenced Granite Wash sedimentation. Consequent paleovalleys divided the alluvial bodies into narrow, confined drainage networks that facilitated the development of fan deltas and estuaries. The resultant irregular paleoshoreline locally restricted water circulation, allowing prolonged periods of fine-grained sedimentation under reducing conditions. The growth of algal mats and precipitation of evaporites occurred under semiarid to arid conditions.

The Granite Wash typically blankets the pre-existing passive paleotopography of the Peace River Arch, onlapping basement ridges with characteristic drape and pinch-out geometries. There is no compelling evidence that the northeast-trending paleovalleys were active grabens during Granite Wash sedimentation: large-scale “graben-like” features can be attributed to post-Granite Wash faulting, although the steep escarpments of a few paleovalleys may mark normal faults that were active before and/or during deposition of the Granite Wash.

RÉSUMÉ

Dans les champs pétrolifères Utikuma et Red Earth dans la subsurface du nord-ouest de l’Alberta, le long du flanc est de l’Arche de Peace River, la formation Granite Wash du Dévonien Moyen et Supérieur est organisée en deux systèmes en coin clastiques (“clastic wedges”) partiellement superposés qui sont en relation stratigraphique par interdigi-tation avec, et sont chevauchés par, les formations Keg River et Muskeg. Les dépôts en coin clastiques du Granite Wash inférieur et supérieur atteignent une épaisseur maximale combinée de 70 mètres.

Les sédiments Granite Wash représentent une interaction trangression-régression entre des milieux de cône de déjection-delta et de marée. Dans la région d’Utikuma, les grès caillouteux de cône de déjection-deltaïque, massifs ou à stratifications obliques/parallèles, intercalés avec des quantités peu importantes de conglomérat et de schiste argileux, forment des unités dont la granulométrie diminue vers le haut. Les dépôts cône-delta sont en relation stratigraphique par interdigitation avec des grès et des schistes argileux estuariens, et de la zone intertidale à subtidale bioturbée de l’ichnofaciès Cruziana. De grandes étendues de couches de schistes argileux noir pyritiques furent déposées localement dans des conditions dysaérobiques et/ou anaérobiques. Les dépôts de marée constituent les parties les moins grenues du Granite Wash, et sont en relation stratigraphique par interdigitation avec les roches carbonatées, laminites alguaires et évaporites supratidales de la formation Keg River, qui connaissent leur plus grande étendue dans la région de Red Earth.

Un soulèvement dans la partie centrale de l’Arche de Peace River déclencha les mouvements vers l’est et le nord-est des cônes de déjection-deltas, et fut responsable du recul vers l’ouest des dépôts en coin clastiques. Simultanément, les crêtes et les creux du socle, orientées nord-est eurent un effet important sur la sédimentation du Granite Wash. Des paléovallées conséquentes divisèrent les masses alluviales en réseaux de drainage étroits et restreints qui facilitèrent le développement de deltas de cônes de déjections et d’estuaires. L’ancienne ligne de rivage irrégulière qui en résulta restreignit la circulation de l’eau par endroits, permettant ainsi de longues périodes de sédimentation peu grenue dans des conditions de réduction. La croissance de tapis d’algues et la précipitation d’évaporites se produisirent dans des conditions semi-arides à arides.

Il est caractéristique que le Granite Wash recouvre de manière étendue l’ancienne topographie passive de l’Arche de Peace River, recouvrant en transgressivité les crêtes du socle, présentant ainsi des formes typiquement drapées et amincies en coin. Il n’existe pas de preuves sans équivoque que les paléovallées orientées vers le nord-est étaient des grabens actifs durant la sédimentation du Granite Wash: des structures à grande échelle qui ressemblent à des grabens peuvent être attribuées à la formation de failles post-Granite Wash, quoique les pentes escarpées de quelques paléoval-lées pourraient marquer l’emplacement de failles normales qui furent actives avant et/ou durant la sédimentation du Granite Wash.

Traduit par Marc Charest.

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