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CSPG Bulletin

Abstract


Bulletin of Canadian Petroleum Geology
Vol. 35 (1987), No. 2. (June), Pages 159-185

Multiduplex Structure along the Base of the Lewis Thrust Sheet in the Southern Canadian Rockies

Peter R. Fermor, Raymond A. Price

ABSTRACT

Imbricate, southwest-facing, sigmoidal thrust fault slices, 25 to 100 m thick, form a layer up to 700 m thick that extends over an area 17 km long by 7 km wide along the base of the Lewis thrust sheet in the vicinity of the Cate Creek and Haig Brook windows, in southeastern British Columbia and southwestern Alberta. The sigmoidal thrust faults are splays that merge southwestward with the underlying Lewis thrust and northeastward with the overlying Tombstone thrust, a near bedding-parallel fault that merges with the Lewis thrust along the leading and trailing edges of the layer of imbricate fault slices. The over-all structure is one of the examples used by Dahlstrom when he introduced the term "duplex fault zone."

Within this duplex zone there are at least four, and probably five or more, stratigraphically distinct but structurally overlapping, nested, lenticular stacks of southwest-facing, imbricate sigmoidal thrust slices. Each of these lenticular stacks forms a separate duplex structure; some are out-of-place fault horses allochthonous with respect to the adjacent rocks of the Lewis thrust sheet, others are the offset counterparts of adjacent strata in the Lewis thrust sheet and are parautochthonous with respect to the Lewis thrust sheet. Collectively, the lenticular stacks form a duplex structure, each component of which is also a duplex structure.

Parts of this Tombstone multiduplex structure are well displayed in cliffs aligned perpendicular to tectonic strike, which frame the windows in the Lewis thrust. Detailed cross sections prepared by projecting structures mapped in the cliffs provide the basis for reliable palinspastic reconstructions of parts of the multiduplex structure, and a framework for analyzing its origin and evolution.

Palinspastic reconstructions based on balanced structure sections and equal-area reconstructions indicate that, apart from the displacement represented by faults bounding the duplex structures, as much as 8 km or more of displacement may be represented by the fault slices within the individual duplex structures. However, although the kinematic history of the multiduplex structure is not fully clear, some of the component duplex structures may have formed concurrently, so that displacement may not be additive from one duplex structure to another.

STRUCTURE MULTIDUPLEX LE LONG DE LA BASE DE LA NAPPE DE CHARRIAGE LEWIS, DANS LE SUD DES ROCHEUSES CANADIENNES

RESUME

Des copeaux de charriage imbriques, faisant face au sud-ouest et en forme de S, ont une epaisseur de 25 a 100 m et forment une couche jusqu'a 700 m d'epaisseur qui s'etend sur une aire longue de 17 km et large de 7 km le long de la base de la nappe de charriage Lewis dans les environs des fenetres tectoniques Cate Creek et Haig Brook, dans le sud-est de la Colombie-Brittanique et le sud-ouest de l'Alberta. Ces chevauchements en S sont des evasements que se fondent en direction sud-ouest avec le chevauchement Lewis sous-jacent, et en direction nord-est avec le chevauchement Tombstone sur-jacent, une faille presque parallele au litage qui se fond a son tour avec le chevauchement Lewis le long des bords de pointe et de fuite de la couche de blocs failles imbriques. La structure dans son ensemble est l'un des exemples utilises par Dahlstrom lorsqu'il introduisit l'expression "zone faillee duplex."

A l'interieur de cette zone duplex il existe au moins quatre et probablement cinq ou plus copeaux de charriages imbriques, faisant face au sud-ouest et en forme de S, stratigraphiquement distinct mais chevauches, emboites et en piles lenticulaires. Chacune de ces piles lenticulaires forme une structure duplex distincte; certaines sont des failles "horse" allochtones, deplacees par rapport au roches adjacentes de la nappe de charriage Lewis, d'autres sont les contreparties deplacees de strates adjacentes dans la nappe de charriage Lewis et sont parautochtones par rapport a la nappe de charriage Lewis. Collectivement, les piles lenticulaires forment une structure duplex, dont chaque composante represente aussi une structure duplex.

Des parties de cette structure multiduplex Tombstone sont bien exposees dans des falaises orientees perpendiculaire a la direction tectonique encadrant les fenetres tectoniques dans le chevauchement Lewis. Des coupes transversales detailees, preparees a l'aide de projections des structures observees dans les falaises, fournissent les bases de reconstructions paleotectoniques fiables de parties de la structure multiduplex, et un cadre pour l'analyse de ses origines et de son evolution.

Des reconstructions paleotectoniques, basees sur des coupes transversales structurales equilibrees et des projections equivalentes, indiquent que, a part le rejet des failles bornant les structures duplex, un rejet jusqu'a 8 km ou plus pourrait etre represente par les nappes a l'interieur des structures duplex individuelles. Par contre, quoique l'histoire kinematique de la structure multiduplex n'est pas completement claire, quelques unes des structures duplex composantes pourraient avoir ete formees concurremment, indiquent que le rejet peut ne pas etre additif d'une structure duplex a une autre.

Traduit par Marc Charest

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