Abstract

Recently, most researchers have argued for a deep-water origin for black shale in the Bakken Formation of the Williston basin based on sedimentology, paleontology and geochemistry characteristics that place black, laminated, sparsely fossiliferous, radiolarian, pyritic shale as the seaward lithology in an assemblage that originally transitioned landward into shallow-water facies. The shallow-water interpretation advocated in this paper is based on stratigraphic characteristics that include the absence of strata that represent a landward equivalent to the shale, gradual landward shale pinchouts, the restriction of Bakken strata to basinal areas, the Bakken onlap depositional style, and placement of a major maximum flooding surface near the base of the overlying Lodgepole.

Black mud deposition in the Bakken is interpreted to have occurred in a low-relief, semi-enclosed, epeiric-lagoon environment with typical water depths of 0–30 m. It is theorized that a high-rainfall climate caused salinity stratification that produced bottom-water anoxia, which preserved organic material. Perhumid climate conditions (year-round rainfall) fostered thick soils and dense vegetation that limited sediment release and induced mud-dominated, sand-poor deposition. During middle Bakken deposition, an arid to semi-arid climate eliminated the bottom-water anoxic conditions and caused carbonate-siliciclastic deposition. The abrupt vertical transitions from black shale (lower Bakken), to carbonate-siliciclastic lithologies (middle Bakken), to black shale (upper Bakken) were caused by paleoclimate change.

Résumé

Récemment, la plupart des chercheurs ont fait valoir que les shales noirs de la Formation de Bakken du Bassin de Williston sont originaires d’eau profonde compte tenu des caractéristiques sédimentologiques, paléontologiques et géochimiques, plaçant ces shales noirs, feuilletés, clairsemés de fossiles, à radiolaires et pyritiques dans la lithologie côté mer d’un assemblage originairement en transition côté terre dans un faciès d’eau peu profonde. L’interprétation côté mer favorisée dans le présent document se base sur des caractéristiques stratigraphiques lesquelles incluent l’absence de strates représentant un équivalent côté terre pour les shales, l’amincissement en coin progressif côté terre, la limitation des strates de Bakken aux régions de bassins, la configuration sédimentaire du recouvrement de Bakken et la présence d’une surface d’inondation maximale d’importance, près de la base de Lodgepole sus-jacent.

Selon les interprétations, le dépôt de boue noire de Bakken se serait formé dans un environnement de lagon épicontinental à faible relief, semi-fermé dans des eaux d’une profondeur typique allant de 0 m à 30 m. Selon les théories, un climat de fortes pluies a entraîné une stratification saline causant une anoxie d’eau de fond, ce qui a préservé les matières organiques. Des conditions climatiques perhumides (pluviosité annuelle) ont favorisé des sols épais et une forte végétation, ce qui a limité le dépôt sédimentaire et entraîné un dépôt à prédominance de boue, pauvre en sable. Durant la sédimentation de la Formation de Bakken moyen, un climat aride à semi-aride a éliminé les conditions d’anoxie de fond formant un dépôt silicoclastique carbonaté. Les changements paléoclimatiques sont la cause des transitions verticales abruptes du shale noir (Bakken inférieur) en des lithologies silicoclastiques carbonatées (Bakken moyen) et en shale noir (Bakken supérieur).

Michel Ory

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