ABSTRACT
The Silurian System of the Canadian Arctic Islands, exposed in an area of more than 700 000 km2, contains three major stratigraphic-structural provinces: a southeastern and southern carbonate shelf, a central deep water basin (Hazen Basin/Foredeep) and a suspect terrane with North Atlantic affinities (Pearya) in northernmost Ellesmere Island.
The shelf succession is divisible into five time-rock slices that are separated by extensive transgressive surfaces or sequence boundaries. The first, of Rhuddanian age, was deposited immediately after an important regression of latest Ordovician (fastigatus Zone) age. The platform was initially ramp-like and without reefs, and shelf-interior deposits were of mainly open marine aspect. Aeronian to Telychian carbonate shelf deposits, which constitute the second time slice, feature ramp-to-rimmed platform development with extensive shelf-interior and shelf margin stromatoporoid-coral reefs, particularly in North Greenland. The third slice, ranging in age from latest Telychian to early Ludfordian, demonstrates the continued development of the rimmed carbonate platform, but most shelf-edge reefs were formed by a unique coral-microbial consortium and shelf-interior deposits were of highly restricted marine aspect. The fourth slice, confined to the early Ludfordian, contains syntectonic clastic strata that indicate movements of the southern Boothia Uplift. The uplift was linked kinematically to the stresses in the coeval Caledonian Orogen and its structural-stratigraphic history in part resulted from basement anisotropies which developed during ?latest Proterozoic continental break-up. The fifth slice, which ranges in age from late Ludfordian to earliest Lochkovian, demonstrates movements of the entire Boothia Uplift. Coarse clastics sediments accumulated on the flanks of the uplift, while argillaceous sediments were deposited in the remaining parts of the shelf province.
The deep water basin is divisible into a southeastern sedimentary subprovince that extends from northeast Greenland to Melville Island and a northwestern sedimentary-volcanic subprovince, exposed only in northern Ellesmere and Axel Heiberg islands. In the sedimentary subprovince, very slow sedimentation of radiolarian chert, mudrock and resedimented carbonates, that commenced in the late Early Cambrian, was followed by rapid flysch deposition during a part of Silurian and Devonian time. The flysch was derived mainly from the Caledonides east of North Greenland but also from northerly sources and prograded southwest. The diachronous basal contact of the flysch ascends in age from Telychian in North Greenland and Ellesmere Island to Eifelian in Melville Island; the top is Lochkovian to Eifelian.
Silurian deposits in the remaining northern regions are strongly tectonized and relatively poorly dated. Pearya appears to have been accreted during an Ashgill to early Telychian interval characterized by unconformities and a variety of volcanic and syntectonic clastic deposits. In Ellesmere Island, the sedimentary-volcanic subprovince and adjacent parts of Pearya were overlapped by Caledonian-derived flysch in late Telychian to Gorstian time. These deep-water strata are disconformably overlain by shallow marine clastic and carbonate strata of Ludfordian age.
In northern Axel Heiberg Island a volcanic arc and fore-arc assemblage of Telychian-Homerian age is unconformably overlain by nonmarine and shallow marine syntectonic siliciclastic strata of Early Devonian and (?) older age. Differences in structural style suggest an intervening orogeny, probably a collision that terminated the subduction regime.
RÉSUMÉ
Le système Silurien des îles de l’Arctique canadien, exposé sur dans région de plus de 700 000 km2, contient trois provinces stratigraphiques-structurales majeures : une plate-forme de carbonate du sud et sud-est, un bassin central d’eau profonde (bassin/avant-fosse de Hazen) et un terrain suspect ayant des affinités nord-Atlantique (Pearya) dans la partie la plus au nord de l’île d’Ellesmere.
La succession de plate-forme est divisible en cinq intervalles temps-roche qui sont séparés par des surfaces de transgression ou des limites de séquence. La première, d’âge Rhuddanien, a été déposée immédiatement après une importante régression à la fin de l’Ordovicien (Zone à fastigatus). La plate-forme était initialement semblable à une rampe et était sans récifs, alors que les dépôts d’intérieur de plate-forme étaient surtout d’aspect semblable à ceux trouvés au large de la mer. Les dépôts de la plate-forme de carbonate de l’Aéronien au Télychien, qui constituent le deuxième intervalle de temps, montrent un développement de plate-forme passant du type rampe à celui à frange avec un intérieur de plate-forme étendu et des récifs de marge de plate-forme à stromatoporoïdes-coraux, particulièrement dans le nord du Groenland. Le troisième intervalle, s’étalant en âge du Télychien tardif au Ludfordien précoce, démontre un développement continu de la plate-forme frangeante de carbonate, mais la plupart des récifs de bordure de plate-forme ont été formés par un consortium unique de coraux-microbes, et les dépôts d’intérieur de plate-forme avaient un aspect d’environnement marin très restreint. Le quatrième intervalle, confiné au début du Ludfordien, contient des strates clastiques syntectoniques qui indiquent des mouvements dans le sud du soulèvement de Boothia. Ce soulèvement a été cinématiquement lié aux contraintes de l’orogène Calédonien contemporain et son histoire structurale-stratigraphique a partiellement résulté des anisotropies du socle qui se sont formées durant la brisure continentale de la fin (?) du Protérozoïque. Le cinquième intervalle, qui s’étale en âge de la fin du Ludfordien au début du Lochkovien, démontre des mouvements dans l’ensemble du soulèvement de Boothia. Des sédiments clastiques grenus se sont accumulés sur les flancs du soulèvement, alors que des sédiments argileux ont été déposés sur le reste des parties de la province de plate-forme.
Le bassin d’eau profonde est divisible en une sous-province sédimentaire du sud-est qui s’étend du nord-est du Groenland jusqu’à l’île Melville et une sous-province sédimentaire-volcanique du nord-ouest, exposée seulement dans le nord des îles d’Ellesmere et de Axel Heiberg. Dans la sous-province sédimentaire, la sédimentation très lente de chert à radiolaire, de mudrock et de carbonates resédimentés a débuté à la fin du Cambrien inférieur, a été suivie par le dépôt rapide de flysch durant une partie du Silurien et du Dévonien. Le flysch a été dérivé surtout des Calédonides à l’est du Groenland du Nord mais aussi à partir de sources du nord et a progradé vers le sud-ouest. Le contact basal diachronique du flysch monte en âge du Télychien dans le nord du Groenland et l’île d’Ellesmere, jusqu’à l’Eifelien dans l’île de Melville, le sommet étant Lochkovien à Eifelien.
Les dépôts du Silurien dans les régions restantes du nord sont fortement tectonisés et relativement mal datés. Pearya semble avoir été accrété durant l’intervalle de l’Ashgill au Télychien inférieur, caractérisé par des discordances et une variété de dépôts volcaniques et de sédiments clastiques syntectoniques. À l’île d’Ellesmere, la sous-province sédimentaire-volcanique et les parties adjacentes de Pearya ont été recouvertes par le flysch dérivé du Calédonien entre la fin du Télychien et le Gorstien. Ces strates d’eaux profondes sont recouvertes en discordance stratigraphique par des strates de sédiments clastiques et de carbonates d’eaux marines peu profondes d’âge Ludfordien.
Dans le nord de l’île d’Axel Heiberg, un assemblage d’arc volcanique et d’avant-arc d’âge Télychien-Homérien est recouvert en discordance par des sédiments siliciclastiques syntectoniques non-marin à marin d’eaux peu profondes d’âges Dévonien et (?) plus vieux. Des différences dans le style structural suggèrent qu’une orogénie soit intervenue, probablement une collision qui a conclut le régime de subduction.
Traduit par Lynn Gagnon
