ABSTRACT
Between 1992 and 1995, approximately 2000 km of seismic-reflection profiles were collected along three transects across the province of Alberta, as part of Canada’s ongoing Lithoprobe geoscience project. Using these data, a 1450 km long structural seismic section has been assembled to image the stratigraphy of a large segment of the Western Canada Sedimentary Basin (WCSB) between Fort St. John, British Columbia and Pincher Creek, Alberta. The procedure for compiling this section from the individual profiles included application of static corrections using a floating datum and smoothly varying replacement velocity in order to resolve significant mis-ties between the lines. The large extent of the resulting composite section enables the interpretation of regional reflection characteristics spanning several basement tectonic domains, as well as interregional comparisons of key structural elements in the WCSB. As an alternative to mapping reflection geometries within the uppermost basement, which are largely obscured by multiple reverberations, we focus instead on seismic attributes (instantaneous frequency and amplitude) of the top of basement reflection in order to gain a better understanding of the nature of the crystalline basement and its contact with the overlying sedimentary strata. Seismic attribute analysis was also carried out for the Base of Fish Scales (BFS) reflector, an Upper Cretaceous seismic marker that serves here as a reference reflection. Within the Lacombe domain, a basement domain composed of weakly metamorphosed volcanic and sedimentary rocks, the top of basement reflection is characterized by anomalously high amplitude and frequency. Comparison of Carboniferous normal faulting in the Peace River Arch (PRA) region with Late Cretaceous (or younger?) faults in southern Alberta shows a number of common characteristics, including drape of sedimentary layers over deeper brittle detachments. These features in the Alberta Basin exhibit a strong similarity to previously published laboratory models of extensional forced folds. In structures of this type, brittle basement offset gives way upwards to a broader region of deformation within which extensive fracturing, mostly at a sub-seismic scale, is present.
RÉSUMÉ
Entre 1992 et 1995, approximativement 2000 km de coupes sismiques ont été acquises le long de trois transects traversant la province de l’Alberta, ces transects faisant partie du projet de géoscience Lithoprobe du Canada. En utilisant ces données, une coupe sismique structural de 1450 km de long a été assemblée pour représenter graphiquement la stratigraphie d’un grand segment du bassin sédimentaire de l’Ouest du Canada (BSOC) entre Fort St-John en Colombie-Britannique et Pincher Creek en Alberta. La procédure suivie pour compiler cette coupe à partir des coupes individuelles comprend l’application de corrections statiques utilisant un datum flottant et des vélocités de remplacement variant doucement, de façon à résoudre les raccordements ambigus entre les lignes. La grande étendue de la coupe composite résultante, qui enjambe plusieurs domaines tectoniques du socle, permet l’interprétation de caractéristiques régionales de réflexion de même que des comparaisons inter-régionales d’éléments-clés situé dans le BSOC. Plutôt que de cartographier les géométries de réflexion à l’intérieur de la partie la plus haute du socle, qui est grandement obscurcie par de multiples réverbérations, nous mettons l’accent surtout sur les attributs sismiques (fréquence instantanée et amplitude) du sommet de la réflexion sismique de façon à obtenir une meilleure compréhension de la nature du socle cristallin et de son contact avec les strates sédimentaires sus-jacentes. L’analyse des attributs sismiques a aussi été accomplie pour le réflecteur de la base du Fish Scales (BFS), un marqueur sismique du Crétacé supérieur qui sert ici de réflexion de référence. À l’intérieur du domaine de Lacombe, un domaine de socle composé de roches volcaniques et sédimentaires faiblement métamorphisées, le sommet de la réflexion du socle est caractérisé par des amplitudes et de fréquences élevées, qui sont anomaliques. La comparaison des failles normales du Carbonifère de la région de l’arche de Peace River avec les failles du Crétacé supérieur (ou plus jeunes) dans le sud de l’Alberta montre un certain nombre de caractéristiques communes, incluant le recouvrement de couches sédimentaires au-dessus de décollements fragiles situé plus profondément. Ces éléments du bassin de l’Alberta montrent de fortes similarités avec des modèles de laboratoire publiés précédemment, de plis forcés par l’extension. Dans les structures de ce type, le rejet par faille du socle fragile laisse place vers le haut à une région plus large de déformation, à l’intérieur de laquelle la fracturation intense, surtout d’échelle sous-sismique, est présente.
Traduit par Lynn Gagnon
