ABSTRACT
Evidence is reviewed in this paper for the existence, on the polar margin of Canada and Greenland, of 12 regionally correlative depositional sequences that range from the Danian to the Pleistocene in age. Sequences are dated using foraminifera, dinoflagellates, miospores, land mammals and other macrofauna, magnetostratigraphy, and various radiometric methods. However, the present resolution of biostratigraphic schemes generally falls short of that provided by low latitude localities of similar age.
The last seven cycles of the Cenozoic, those younger than 47 Ma, have been profoundly influenced by global climate variation. No such climate effect is recognizable in the earlier five sequences (65 to 47 Ma) for which a tectonic explanation is invoked. Rift-related deformation has affected depositional patterns for the later Cretaceous and Danian of the Labrador Sea and Baffin Bay region. This rift system is also inferred to have developed across the eastern Arctic Islands and to have included coeval volcanics and dyke swarms of northernmost Ellesmere Island and North Greenland.
The Eurekan Orogeny evolved through various phases from the early Late Paleocene (Selandian) to at least the end of the Eocene. These phases involved the simultaneous emplacement of one or several plumes from a migrating hotspot, first beneath West Greenland, later beneath East Greenland, and finally beneath the North Atlantic and ancestral Iceland. The eastward migration of the plume jet is matched in time by the apparently diachronous westward expansion of the Eurekan Orogen and progressive rotation of tectonic transport directions; from northeasterly- and northerly-directed in the mid-Late Paleocene to northwesterly-directed in the latest Paleocene and Early Eocene, to westerly- and southwesterly-directed in the Middle and Late Eocene. A fundamental driving force for orogeny is considered to have been gravitational potential and spreading forces created by sublithospheric underplating and plume-induced regional uplift acting on the ancestral Greenland microplate.
The orogenic transport directions of the Middle and Late Eocene are roughly parallel to those which acted to extend the eastern Arctic Islands and Baffin Bay region in the Cretaceous and Danian. Thus northwesterly-striking extension faults and northerly-striking sinistral faults, all active during the rifting phase, were converted into thrust inversion structures and dextral strike-slip faults, respectively, during the later stages of the Eurekan Orogeny. This conclusion, together with a presumed Late Paleocene and Early Eocene age for oceanic crust in northern Labrador Sea, promises to help resolve some of the long-standing issues surrounding the Nares Strait debate.
Plume-head push acting on the Labrador and Baffin margins of North America, beginning at about 61 Ma, may also partly account for the simultaneous development of the Beaufort Foldbelt and other Laramide thrust belts of the North American Cordillera.
RÉSUMÉ
Des faits sont mis en évidence dans cet article pour montrer l’existence, sur la marge polaire du Canada et du Groenland, de 12 séquences de dépôt corrélatives à l’échelle régionale, qui varient en âge entre le Danien et le Pléistocène. Les séquences sont datées en utilisant les foraminifères, les dinoflagellés, les miospores, les mammifères terrestres et d’autres macrofaunes, la magnétostratigraphie, et diverses méthodes radiométriques. Toutefois, la présente résolution des schémas biostratigraphiques n’est généralement pas aussi précise que celle fournie par les localités de basse latitude et d’âge similaire.
Les sept derniers cycles du Cénozoïque, ceux plus jeunes que 47 Ma, ont été profondément influencés par les variations climatiques globales. Il n’y a pas d’effet climatique semblable reconnu dans les cinq séquences antérieures (65 à 47 Ma) pour lesquelles une explication tectonique est invoquée. Une déformation liée à un rift a affecté les patrons de dépôt pour la fin du Crétacé et le Danien de la région de la mer du Labrador et de la baie de Baffin. Le système de rift est aussi inféré s’être développé à travers les îles de l’Arctique Est et avoir inclut des volcanites contemporaines et des essaims de dyke de la partie extrême nord de l’île d’Ellesmere et du Groenland Nord.
L’orogénie Eurékéenne a évolué à travers diverses phases à partir du début du Paléocène supérieur (Sélandien), jusqu’au moins la fin de l’Éocène. Ces phases impliquent l’emplacement simultané de un ou plusieurs panaches magmatiques provenant d’un point chaud en migration, en premier lieu au Groenland Ouest, plus tard sous le Groenland Est, et finalement sous l’Atlantique Nord et l’Islande ancestrale. La migration vers l’est de ce panache-jet est apparenté dans le temps par une expansion vers l’ouest, apparemment diachronique, de l’orogène Eurékéen et à la rotation progressive des directions de transport tectonique, ayant une direction nord-est et vers le nord au mi-Paléocène supérieur, à une direction vers le nord-ouest à la fin du Paléocène et le l’Éocène inférieur, à une direction vers l’ouest et vers le sud-ouest à l’Éocène moyen et supérieur. Le potentiel gravitationnel et les forces d’expansion créées par le sous-plaquage sub-lithos-phèrique et le soulèvement régional induit par le panache magmatique agissant sur la micro-plaque Groenland ancestrale sont considérées avoir été la force motrice fondamentale de l’orogénie.
Les directions de transport tectonique de l’Éocène moyen et supérieur sont grossièrement parallèles à celles qui ont agit pour étirer la région de l’est des îles de l’Arctique et de la baie de Baffin au Crétacé au et Danien. Donc, les failles d’extension orientées vers le nord-ouest et les failles senestres orientées vers le nord, toutes actives durant la phase de rift, furent converties respectivement en des structures d’inversion par chevauchement et en failles de décrochement dextre durant les étapes finales de l’orogénie Eurékéenne. Cette conclusion, alliée à un âge présumé Paléocène supérieur et Éocène inférieur pour la croûte océanique du nord de la mer du Labrador, promet d’aider à résoudre quelques-unes des questions de longue date concernant le débat du détroit de Nares.
La poussée de la tête d’un panache magmatique agissant sur les marges du Labrador et de Baffin de l’Amérique du Nord, débutant à environ 61 Ma, peut aussi rendre compte du développement simultané de la ceinture de plissement de Beaufort et d’autres ceintures de chevauchement de Laramide dans la Cordillère de l’Amérique du Nord.
Traduit par Lynn Gagnon
