ABSTRACT
Detailed sedimentological and paleontological analysis of 187 cores from the Alberta subsurface allow for a better understanding of depositional settings and preserved stratigraphy of Middle Cambrian to possibly Lower Ordovician strata within the Western Canada Sedimentary Basin. Facies analysis indicates that the Cambrian successions were emplaced and reworked as mixed clastic and carbonate ramps or marine shoals within a broad, shallow, marine intracontinental basin, south of the Peace River Arch, and east of the West Alberta Arch, in an area that has been called the Lloydminster Embayment. Locally, pre-existing basement highs pierced the marine embayment, shedding coarse clastic debris, disrupting the stacking patterns of the sedimentary successions, and resulting in overstep relationships and condensed sections.
Much of the history of Middle Cambrian to Early Ordovician in the Alberta subsurface is one of repeated cycles of erosion and deposition of both clastics and carbonates that resulted in a very fragmentary preserved stratigraphy. In the subsurface of Alberta and Saskatchewan the upper part of the Sauk II subsequence consists of the Deadwood Formation. In the Alberta subsurface, the Deadwood Formation is a transgressive, clastic-dominated, shelf-ramp succession. This is overlain by reworked platformal carbonates, with varying amounts of clastic debris, that have been traditionally termed the “Finnegan” Formation. Detailed core logging, facies and geophysical-log analysis of subsurface data during the present study indicates that, where distinctive geophysical log-markers or other marker horizons in core are absent, it is impossible to definitively differentiate “Finnegan” from Deadwood strata.
Conodont biostratigraphy shows the presence of a paraconodont-dominated zone overlain by the Proconodontus, Eoconodontus and Cordylodus zones. The top of the succession is diachronous, ranging in age from latest Cambrian to possibly earliest Ordovician. Distinction of the Finnegan and Deadwood formations is very difficult in the Alberta Plains subsurface. It is proposed here that the term “Finnegan” be abandoned, and that all units previously assigned to the “Finnegan” unit now be included as part of the Deadwood Formation. Similarly, other stratigraphic units are difficult to separate in the subsurface without traceable geophysical or seismic markers. Future work should critically examine the applicability of existing stratigraphic nomenclature to the Alberta Plains subsurface.
RÉSUMÉ
L’analyse sédimentologique et paléontologique de détail de 187 carottes de la subsurface de l’Alberta permet de mieux comprendre les environnements de dépôt et la stratigraphie préservée des strates allant du Cambrien moyen jusqu’à possiblement l’Ordovicien précoce à l’intérieur du bassin sédimentaire de l’Ouest du Canada. L’analyse de faciès indique que les successions cambriennes ont été mises en place et remaniées en tant que sédiments clastiques mixtes et de rampes de carbonates ou de haut-fonds marins à l’intérieur d’un bassin intracontinental étendu, peu profond et marin, au sud de l’arche de Peace River et à l’ouest de l’arche de l’ouest de l’Alberta, dans une région qui a été nommée la baie de Lloydmindster. Localement, des culminations de socle sont apparues dans la baie marine, semant des débris clastiques et interrompant les patrons d’empilement des successions sédimentaires, ce qui resulta en des relations de discordance par transgression et des sections condensées.
La plus grande partie de l’histoire du Cambrien moyen à l’Ordovicien inférieur de la subsurface de l’Alberta correspond à des cycles répétés d’érosion et de dépôt de sédiments clastiques et de carbonates qui a résulté en une préservation de la stratigraphie très fragmentaire. Dans la subsurface de l’Alberta et de la Saskatchewan, la partie supérieure de la sub-séquence Sauk II correspond à la Formation de Deadwood. Dans la subsurface de l’Alberta, la Formation de Deadwood est une succession de talus-plate-forme, transgressive, dominée par les sédiments clastiques. Cette séquence est recouverte par des carbonates de plate-forme, montrant des montants variables de débris clastiques, et qui a été traditionnellement séparée en étant assignée à la Formation de Finnegan. L’étude de détail de carottes, de faciès et l’analyse des données des diagraphies géophysiques de surface au cours de la présente étude indiquent que lorsqu’il n’y a pas de marqueurs diagraphiques distincts ou d’autres horizons marqueurs dans les carottes, il est impossible de différencier définitivement les strates de Finnegan de celles de Deadwood.
La biostratigraphie des conodontes montre la présence d’une zone à dominance de paraconodontes recouverte par les zones à Proconodontus, Eoconodontus et Cordylodus. Le sommet de la succession est diachrone, variant en âge de la fin du Cambrien jusqu’à possiblement le début de l’Ordovicien. La distinction entre les formations de Finnegan et de Deadwood est très difficile à faire dans la subsurface des plaines de l’Alberta. Il est proposé ici que le terme “Finnegan” soit abandonné et que toutes les unités antérieurement assignées à l’unité “Finnegan” soient incluses à l’intérieur de la Formation de Deadwood. Similairement, d’autres unités stratigraphiques sont difficiles à séparer en subsurface sans des marqueurs géophysiques ou sismiques traçables. Les travaux futurs devraient examiner de façon critique l’applicabilité de la nomenclature stratigraphique à la subsurface des plaines de l’Alberta.
Traduit par Lynn Gagnon.
