ABSTRACT

Deposition of the upper Mannville interval (Lower Cretaceous) in the Little Bow-Turin area in southern Alberta occurred on the cratonic side of the Cordilleran foreland basin and evolved in response to changes in base level and sediment supply. Incised-valley fills and interfluvial paleosols in two stratigraphic units of the upper Mannville interval, the Glauconitic Sandstone and the overlying division A of an upper lithic member, provide evidence for multiple cycles of fluvial incision and subaerial exposure followed by deposition in fluvial, estuarine and coastal plain environments. These cycles, which are interpreted to have formed predominantly in response to fluctuations of base level, resulted in stacked, high-frequency, unconformity-bounded sequences. Incised valleys in the Glauconitic Sandstone are filled predominantly with inner to middle estuarine deposits, whereas those in division A are filled predominantly with fluvial deposits. The infills of division A valleys thus formed in a more proximal landward position than those of Glauconitic valleys. Geographic position on the coastal plain therefore had an important influence on the depositional style of the high-frequency sequences. A change in the ratio of sediment supply to creation of accommodation space (supply/space ratio) may also have played a significant role in producing the distinctive depositional differences between Glauconitic and division A sequences. The predominance of estuarine sediments in Glauconitic valleys suggests that facies shifted rapidly landward during valley filling due to a low supply/space ratio. The predominance of fluvial deposits and lesser amounts of estuarine deposits in division A valleys suggests that facies may have shifted more slowly landward during valley filling due to a higher supply/space ratio. An unconformity between the Glauconitic Sandstone and division A marks not only changes in depositional environment and supply/space ratio, but also a change in sand composition from quartzose to lithofeldspathic. These changes reflect tectonically induced changes in palaeogeography and provenance. At the time of deposition of the Glauconitic Sandstone in the study area, a low supply/space ratio allowed an embayment of the Boreal Sea to partly inundate the foredeep trough. The study area, located eastward of the embayment, was supplied predominantly with quartzose sand derived from the craton. At the time of deposition of division A, a higher supply/space ratio resulted in the northward retreat of the Boreal Sea embayment. In the study area, lithofeldspathic sand derived from the Cordillera then overwhelmed any supply of quartzose sand from the craton.

RÉSUMÉ

La sédimentation de l’intervalle du Mannville supérieur (Crétacé inférieur) de la région Little Bow-Turin du sud de l’Alberta s’est produite du côté cratonique du bassin sédimentaire de l’avant-pays de la cordillère et s’est développée en réponse aux changements du seuil et de la réserve de sédiments. Les remblais des vallées encaissées et les paléosols interfluviaux dans deux unités stratigraphiques de l’intervalle Mannville supérieur, le grès glauconieux et la division A sus-jacente d’un membre supérieur de dépôts à nombreux fragments de roches plus anciennes, offrent une preuve des cycles multiples d’encaissements fluviatiles et d’affleurements subaériens suivis par la sédimentation d’environnements fluviatiles, estuariens et de plaine du littoral. Ces cycles, qui sont interprétés comme ayant été formés de façon prédominante en réponse aux fluctuations du niveau du seuil, ont produit des séquences empilées, de hautes fréquences limitées par une discordance. Les vallées encaissées dans le grès glauconieux sont surtout remplies de dépôts estuariens s’échelonnant d’interne à intermédiaire alors que celles dans la division A sont surtout remplies de dépôts fluviatiles. Les remblais des vallées de la division A sont ainsi formés dans un emplacement plus vers le continent que ceux des vallées glauconieuses. L’emplacement géographique sur la plaine du littoral avait ainsi une influence importante sur le style de sédimentation des séquences de haute fréquence. Un changement du rapport de réserve de sédiments à la création d’espace de logement (rapport réserve/espace) peut avoir également joué un rôle significatif aux différences distinctes de sédimentation entre les vallées glauconieuses et les séquences de la division A. La prédominance de sédiments estuariens dans les vallées glauconieuses suggère que les faciès se sont déplacés rapidement vers la terre pendant le remplissage des vallées à cause d’un faible rapport réserve/espace. La prédominance de dépôts fluviatiles et de quantités inférieures de dépôts estuariens dans les vallées de la division A suggère que les faciès se sont déplacés plus lentement vers la terre pendant le remplissage des vallées à cause d’un rapport réserve/espace plus élevé. Une discordance entre le grès glauconieux et la division A marque non seulement les changements d’environnement de dépôt et de rapport réserve/espace, mais également un changement de composition du sable quartzeux à lithofeldspatique. Ces changements reflètent les changements induits tectoniquement à la paléogéographie et à la provenance. Au moment du dépôt de grès glauconieux dans la région étudiée, un faible rapport réserve/espace a permis une baie de la mer Boréale d’inonder partiellement l’avant-fosse. La région étudiée, située à l’est de la baie, a été ravitaillée principalement de sable quartzeux provenant du craton. Au moment de la sédimentation de la division A, un rapport supérieur réserve/espace donna un retrait vers le nord de la baie de la mer Boréale. Dans la région étudiée, le sable lithofeldspatique provenant de la cordillère a par la suite englouti toute réserve de sable quartzeux du craton.

Traduit par Marie-Louise Tomas

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